Projet H2020 HoloRuminant : Comprendre les microbiomes de l'holobionte des ruminants
- Taper Projet
- État Firmado
- Exécution 2021 -2026
- Budget alloué 9.724.763,75 €
- Portée Europeo
- Principale source de financement H2020
- Site Web du projet Proyecto HoloRuminant
Les espèces d’élevage ruminant, telles que les bovins, les moutons et les chèvres, dépendent des microbes de leur corps pour leurs fonctions essentielles et pour interagir avec l’environnement. L'association entre le microbiome de l'hôte ruminant, l'holobionte, est l'unité biologique qui influence le développement, la croissance, la santé et l'empreinte environnementale des ruminants.
L’objectif principal du projet HoloRuminant, financé par l’UE, est d’étudier le rôle du microbiome dans la santé animale et l’efficacité de la production. Les chercheurs adopteront une approche multi-omique pour analyser le microbiome et l’hôte, ainsi que l’impact de leur interaction sur les étapes clés de la vie des ruminants. L’objectif ultime est de caractériser et d’identifier les microbiomes associés aux ruminants qui sont associés à une efficacité de production, une santé et un bien-être accrus.
Un document dynamique avec des procédures opérationnelles standard a été généré. Les données existantes sur le microbiome associé aux ruminants ont été identifiées pour consolidation ; et des flux de travail et des ressources informatiques sont en cours de développement. La génération de nouvelles données génomiques à partir de microbes mal échantillonnés a commencé et une liste prioritaire d’espèces pour le séquençage a été élaborée. De nouveaux flux de travail et algorithmes de calcul sont en cours de développement pour permettre la consolidation des données existantes et nouvelles. Les microbiomes des veaux nés naturellement et par césarienne ont été comparés. Les résultats ont mis en évidence le potentiel de promotion de l’établissement précoce de microbes bénéfiques dans le tractus gastro-intestinal des jeunes ruminants et ont confirmé que de nombreuses espèces microbiennes colonisent l’hôte aux premiers stades de leur vie. Une étude a été menée pour examiner l’incidence de la diarrhée précoce et son effet sur le microbiome fécal chez les veaux. Dans une autre étude, l’effet des protocoles de naissance (rester avec la mère ou être retiré à la naissance) et des niveaux d’alimentation au lait de remplacement (conventionnel ou intensif) sur la santé, les performances et les microbiomes de plusieurs sites est actuellement analysé.
Une étude de transport (dans laquelle des veaux ont été transportés de leur ferme d'origine en France vers une ferme commerciale dans le nord de l'Espagne) a été réalisée. Pour étudier le lien mère-veau, une étude est menée avec des agneaux triplés.
Après la naissance, les agneaux ont été divisés en 3 groupes :
- Maternel.
- Artificiel sans contact avec les adultes.
- Artificiel avec contact occasionnel avec des adultes.
L'échantillonnage des veaux infectés dans le cadre de deux études de provocation sur les maladies respiratoires bovines a été réalisé. Dans les études sur la mammite, les souches LAB sont testées pour leurs propriétés protectrices lorsque les cellules sont exposées au pathogène Staphylococcus aureus. Cette étude examinera si la présence de LAB modifie la réponse génétique de l’hôte en présence du pathogène. Le rôle des microbiomes gastro-intestinaux dans la transition alimentaire est étudié chez les bovins laitiers et de boucherie au cours de cette période. La collecte des échantillons est terminée et l’analyse est en cours. Le rôle du microbiome dans l’efficacité alimentaire est également évalué à l’aide d’échantillons de bœufs présentant une consommation alimentaire résiduelle divergente, qui ont été nourris soit avec un régime non pâturé, soit avec un régime concentré.
Des études d’atténuation du méthane ont été réalisées pour examiner les effets de la supplémentation alimentaire en huiles et en graisses sur la production de méthane dans une variété de régimes alimentaires de base, de races de bétail et de zones géographiques. Un plan de diffusion, de sensibilisation et de formation a été élaboré, qui comprend la conception d'un site Web, un ensemble de communications avec l'identité du projet et le lancement des canaux de médias sociaux de HoloRuminant. Un réseau de diffusion conjoint a été créé, regroupant divers projets dans le domaine des microbiomes et de l'épigénétique.
La durabilité de la production de ruminants est une question qui préoccupe la société en raison de ses implications environnementales, économiques et de sécurité alimentaire. Le microbiome associé à l’hôte joue un rôle clé dans la santé, le bien-être et l’efficacité environnementale des systèmes de production de ruminants. Cependant, malgré les informations déjà disponibles, nous manquons de connaissances pour relier précisément les causes et les mécanismes de l’influence microbienne sur les phénotypes des ruminants.
Cela est dû au fait que l’interconnexion et la communication entre les animaux et leurs différents microbiomes n’ont jamais été étudiées en profondeur et de manière intégrée. L’objectif du projet est d’élucider le rôle des microbiomes associés aux ruminants et leur interaction avec l’hôte dans les premiers stades de la vie et tout au long des événements clés de la vie. HoloRuminant utilisera une approche multi-omique holistique pour caractériser l'acquisition et l'évolution des microbiomes de différents sites corporels, leur héritabilité et leur influence sur la résistance aux maladies de l'hôte et l'efficacité de la production environnementale.
Plus précisément, nous déterminerons les fonctions des microbiomes en combinant des informations à plusieurs niveaux sur les microbes, l’hôte et leur interaction ; Nous définirons le rôle des microbiomes au cours des étapes difficiles de la vie, telles que la phase périnatale, le sevrage et la post-exposition aux agents pathogènes ; et nous évaluerons l’effet des microbiomes des ruminants sur les phénotypes essentiels à la production durable, à la santé et au bien-être. Cela permettra l’identification de nouveaux marqueurs microbiens pour surveiller, prédire et sélectionner les phénotypes d’intérêt.
En impliquant les parties prenantes de la chaîne de valeur de l’élevage, nous évaluerons l’impact socio-économique et l’acceptabilité des innovations proposées parmi les parties prenantes et le public. HoloRuminant fournira des méthodologies hautement innovantes et standardisées qui feront progresser radicalement notre compréhension de l'holobionte des ruminants. Ces connaissances et les outils créés permettront l’utilisation de diagnostics et de solutions basés sur le microbiome pour améliorer la durabilité des ruminants.
La durabilité de la production de ruminants est une question de préoccupation pour la société en raison de ses implications sur l’environnement, l’économie et la sécurité alimentaire. Les microbiomes associés à l’hôte jouent un rôle clé dans la santé, le bien-être et l’efficacité environnementale dans les systèmes de production de ruminants. Cependant, malgré les informations déjà disponibles, nous manquons de connaissances pour relier précisément les causes et les mécanismes de l’influence microbienne sur les phénotypes des ruminants. Cela est dû au fait que l’interconnexion et la communication entre les animaux et leurs différents microbiomes n’ont jamais été étudiées en profondeur et de manière intégrée.
L’objectif du projet est d’élucider le rôle des microbiomes associés aux ruminants et leur interaction avec l’hôte dans les premiers stades de la vie et tout au long des événements clés de la vie. HoloRuminant utilisera une approche multi-omique holistique pour caractériser l'acquisition et l'évolution des microbiomes de différents sites corporels, leur héritabilité et leur influence sur la résistance aux maladies de l'hôte et l'efficacité de la production environnementale. Plus précisément, nous déterminerons les fonctions des microbiomes en combinant des informations à plusieurs niveaux sur les microbes, l’hôte et leur interaction ; Définir les fonctions des microbiomes pendant les périodes difficiles de la vie, telles que la période périnatale, le sevrage et après une exposition à des agents pathogènes ; et évaluer l’effet des microbiomes des ruminants sur les phénotypes essentiels à la production durable, à la santé et au bien-être.
Cela permettra l’identification de nouveaux marqueurs microbiens pour surveiller, prédire et sélectionner les phénotypes d’intérêt. En impliquant les parties prenantes de toute la chaîne de valeur de l’élevage, nous évaluerons l’impact socio-économique et l’acceptabilité des innovations proposées auprès des parties prenantes et du public. HoloRuminant fournira des méthodologies standardisées et hautement innovantes qui amélioreront radicalement notre compréhension de l'holobionte des ruminants. Ces connaissances et les outils créés permettront l’utilisation de diagnostics et de solutions basés sur le microbiome pour améliorer la durabilité des ruminants.
Les progrès techniques ont permis la génération de plus de 200 génomes assemblés métagénomiquement (MAG) avec des opérones rrn complets pour des organismes non encore cultivés. Ces MAG de haute qualité (HQ) connectés constituent un résultat significatif et, de manière prometteuse, nous permettent de relier ces MAG HQ aux inventaires 16S accessibles au public. De plus, ils nous permettront de relier les informations génomiques fonctionnelles de nos inventaires HQ-MAG à des études plus larges et plus approfondies issues de projets européens antérieurs, contribuant ainsi à la caractérisation fonctionnelle du microbiote héréditaire chez les ruminants. Une première version d'un nouvel algorithme de calcul a été développée qui permet une consolidation stable (sans taxonomie) et évolutive de plusieurs ensembles de données de différentes cibles d'amplicons et leur association avec le croisement de données génomiques avec des données de microbiome (16S, génomes cultivés et MAG).
Une vaste étude longitudinale visant à comprendre la colonisation des ruminants par les communautés microbiennes, leur stabilité temporelle et leurs associations avec l’incidence des maladies et les caractéristiques de productivité est en cours dans plusieurs pays.
L’étude de ces données permettra l’identification de biomarqueurs microbiens pour différents stades de développement et caractéristiques de santé, et potentiellement le développement de probiotiques. Les résultats de la première étude achevée évaluant le rôle des microbiomes dans la santé et la maladie montrent que les infections des veaux par le virus respiratoire syncytial bovin (BRSV) ont entraîné des différences dans les principaux genres microbiens entre les veaux infectés et non infectés, suggérant que l'infection par le BRSV provoque une dysbiose du microbiome nasal.
Tous ces résultats et développements ont le potentiel de permettre une meilleure compréhension des préoccupations sociétales suscitées par le microbiome de l’agriculture ruminante, notamment les émissions de gaz à effet de serre, l’utilisation des ressources et l’efficacité globale de la production.
Des commentaires importants ont été recueillis auprès des parties prenantes qui avaient un réel intérêt pour le microbiome et étaient impatientes de recevoir les résultats de la recherche le plus rapidement possible. L’importance d’établir un microbiote adéquat dès le plus jeune âge chez les jeunes animaux était bien comprise et les innovations dans ce domaine étaient considérées comme très intéressantes. Les parties prenantes attendaient des preuves scientifiques solides sur l’impact des pratiques sur les paramètres de production et la santé, la qualité et la sécurité des produits, l’environnement et la durabilité des écosystèmes. Pour les éleveurs, la promotion d’innovations telles que la modulation du microbiome doit tenir compte des incitations économiques, de leurs connaissances et de leurs attitudes, ainsi que de l’influence de leurs pairs et de leurs conseillers.
- INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE POUR L'AGRICULTURE, L'ALIMENTATION ET L'ENVIRONNEMENT (INRAE)
Projets connexes
