En Europe, les moisissures du genre Fusarium produisent des mycotoxines toxiques qui contaminent les céréales, aliment principal des porcs. Ces animaux y sont particulièrement sensibles, surtout en cas d’exposition chronique, plus fréquente que les intoxications aiguës. Les effets observés incluent une baisse de productivité, des troubles digestifs, une infertilité et une immunité affaiblie, entraînant parfois une surconsommation de médicaments comme les antibiotiques. Même sans symptômes visibles, ces toxines représentent un risque sanitaire et économique. Identifier des marqueurs biologiques d’exposition permettrait une meilleure gestion de la santé animale.
Objectifs
Caractériser l'exposition de porcs aux mycotoxines en identifiant, grâce à différentes technologies «omiques» (transcriptomique, protéomique et métabolomique), des biomarqueurs d'effet révélant les réponses biologiques dans des échantillons faciles à collecter (sang, fèces, salive). Perspectives de valorisation
L’intégration des données obtenues grâce aux approches « omiques » a permis un gain de sensibilité dans la mise en évidence d’effets biologiques qui sont souvent subtils. Une meilleure connaissance des cibles biologiques permettra de rechercher des stratégies adaptées de détoxification capables de prévenir les effets délétères des mycotoxines.
Résultats marquants
Les analyses du transcriptome et du métabolome d’explants intestinaux exposés au déoxynivalénol (DON) ont montré une forte modulation de nombreux gènes et de quelques métabolites. L’intégration de ces deux types de données à l’aide d’outils statistiques a permis d’identifier des marqueurs d’exposition, notamment liés au métabolisme énergétique, à la synthèse des protéines, au stress oxydatif et à l’activation de l’inflammasome.
Cette approche a multiplié par dix le nombre de métabolites discriminants détectés, démontrant l’intérêt de l’intégration des données pour enrichir la compréhension des mécanismes d’action du DON. Une étude menée sur des porcelets exposés 28 jours à des aliments contaminés par différentes doses de zéaralénone (ZEN), un perturbateur endocrinien a permis d’évaluer son rôle de perturbateur du métabolisme. Les analyses des sérums aux jours 7 et 21 ont montré que la ZEN influence le métabolisme du glucose et des lipides, avec des effets dépendant de la dose et de la durée d’exposition. Des modifications significatives ont été observées dans les niveaux d’adipokines circulantes (adiponectine, résistine, fétuine B), confirmant que la ZEN agit également comme perturbateur métabolique.
L’impact de l’exposition de porcelets à la fumonisine B1 sur leur microbiote fécal a été réalisée à différents temps au cours de l’essai (J0, J8, J15, J22, J28). Le séquençage des régions V3-V4 du gène 16S a révélé que la FB1 réduit la diversité bactérienne et altère la structure du microbiote dès J15, avec un effet maximal à J22. Elle favorise les lactobacilles tout en diminuant les Lachnospiracées et Veillonellacées.
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Informations liées au projet
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Publications & Communications
Publications
Alassane-Kpembi I, Pinton P, Hupé JF, Neves M, Lippi Y, Combes S, Castex M, Oswald IP 2018. Saccharomyces cerevisiae boulardii reduces the deoxynivalenol-induced alteration of the intestinal transcriptome. Toxins. 10: 199.
Mateos I, Combes S, Pascal G, Cauquil L, Barilly C, Cossalter AM, Laffitte J, Botti S, Pinton P. and Oswald IP. 2018. Fumonisin-exposure impairs age-related ecological succession of bacterial species in weaned pig gut microbiota. Toxins. 10: 230
Graziani F, Pinton P, Olleik H, Pujol A, Nicoletti C, Sicre M, Quinson N, Ajandouz EH, Perrier J, Di Pasquale E, Oswald IP, Maresca M. 2019. Deoxynivalenol inhibits the expression of trefoil factors (TFF) by intestinal human and porcine goblet cells. Arch Toxicol. 93(4):1039-1049
Maresca M, Pinton P, Ajandouz EH, Menard S, Ferrier L, Oswald IP. Overview and Comparison of intestinal organotypic model, intestinal cells and intestinal explants used for toxicity studies. In « Three dimensional human organotypic models for biomedical research” In: Current Topics in Microbiology and Immunology. Springer, Berlin, Heidelberg
Alassane-Kpembi I, Canlet C, Tremblay-Franco M, Jourdan F, Chalzaviel M, Pinton P, Cossalter AM, Achard C, Castex M, Combes S, Ana Paula L. Bracarense APL, Oswald IP. 2020. 1H-NMR metabolomics response to a realistic diet contamination with the mycotoxin deoxynivalenol: Effect of probiotics supplementation. Food Chem Tox. 138, 111222
Terciolo C, Bracarense AP, Souto PCMC, Cossalter AM, Dopavogui L, Loiseau N, Oliveira CAF, Pinton P, Oswald IP. 2019. Fumonisins at Doses below EU Regulatory Limits Induce Histological Alterations in Piglets. Toxins. 11: 548
Nagl V, Grenier B, Pinton P, Ruczizka U, Dippel M, Bünger M, Oswald IP, Soler L. 2021. Exposure to Zearalenone Leads to Metabolic Disruption and Changes in Circulating Adipokines Concentrations in Pigs. Toxins 13:90.
Tremblay-Franco M, Canlet C, Pinton P, Lippi Y, Gautier R, Naylies C, Neves M, Oswald IP, Debrauwer L, Alassane-Kpembi I. 2021. Statistical Integration of ‘Omics Data Increases Biological Knowledge Extracted from Metabolomics Data: Application to Intestinal Exposure to the Mycotoxin Deoxynivalenol. Metabolites. 21: 407.
Communications orales
Chloé Terciolo, Ana Paula Bracarense, Pollyana C.M.C Souto, Anne Marie Cossalter, Léonie Dopavogui, Nicolas Loiseau, Carlos A.F. Oliveira, Philippe Pinton, Isabelle.P. Oswald. La présence de fumonisines à des doses inférieures aux recommandations européennes induit des altérations histologiques chez les porcelets. Journées de la Recherche Porcine. 4 et 5 février 2020. Paris.
Joanna Fourquet, Céline Noirot, Christophe Klopp, Philippe Pinton, Sylvie Combes, Claire Hoede, Géraldine Pascal. 2020.Whole metagenome analysis with metagWGS. JoBIM (Journée ouvertes de Biologie Informatique et Mathématiques 30 juin 3 juillet 2020. Montpellier
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