PROGRAMME DE RECHERCHE

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Axe 1 Prévention et contrôle des maladies infectieuses à l’interface Animal-Homme-Environnement.

Responsables

Marcelo Gottschalk, Université de Montréal

Marie-Pierre Létourneau-Montminy, Université Laval

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> A) Stratégies alternatives à l’utilisation des antimicrobiens et impacts en santé publique

Afin de mieux répondre aux enjeux sociétaux associés à la résistance aux antimicrobiens (RAM), la filière porcine a mis en place une stratégie sur l’utilisation judicieuse des antibiotiques, et la filière avicole avance rapidement dans l’application de son programme de retrait des antibiotiques à titre préventif depuis 2015. Toutefois, ce changement n’est pas sans risque, car il mène à une augmentation de morbidité et mortalité, avec comme conséquence une plus grande utilisation curative des antimicrobiens et un défi de gestion et bien-être pour les élevages biologiques. Nos priorités de recherche portent sur la découverte de nouveaux produits/outils alternatifs à l’utilisation des antimicrobiens. Les études épidémiologiques et génomiques de la RAM chez les animaux (incluant le microbiote) et l’environnement de la ferme font aussi partie de nos efforts afin de mesurer les impacts en santé publique de la situation actuelle, et les bénéfices des innovations issues de la recherche après leur mise en place. Notre recherche fondamentale vise à caractériser les mécanismes moléculaires de la RAM, identifier des cibles thérapeutiques et mieux comprendre leurs modes d’action. La nanotechnologie et la chimie sont utilisées pour la mise au point de nouvelles molécules/matrices antimicrobiennes ou la potentialisation de l’efficacité des molécules existantes. Finalement, la recherche sur la modulation du microbiote intestinal par l’alimentation, incluant le développement de pré et probiotiques, permettra d’augmenter la résilience des animaux aux maladies infectieuses et par conséquent, une réduction de l’utilisation des antimicrobiens. Ce volet inclut aussi des études fondamentales sur les interactions complexes entre le microbiote et le système immunitaire.

> B) Amélioration des méthodes de surveillance, du diagnostic, du traitement et de prévention des maladies infectieuses endémiques

Au Québec, les maladies endémiques virales, notamment respiratoires, sont responsables de pertes majeures pour la filière porcine (>50 millions$/an). De plus, ces maladies virales augmentent l’utilisation des antimicrobiens à cause de l’exacerbation des co-infections bactériennes. À ce fardeau, on ajoute les infections entériques. La filière avicole fait face à plusieurs maladies à incidence économique, dont la laryngotrachéite infectieuse, la mycoplasmose, la coccidiose, l’entérite nécrotique, et la colibacillose. Pour certaines des infections porcines ou aviaires, aucun vaccin n’est disponible. Nos priorités de recherche portent sur des études épidémiologies pour la surveillance de la présence de pathogènes chez les animaux (dont les analyses du microbiote) et l’environnement des fermes; ainsi que le développement des outils diagnostiques. Des études omiques (dont le séquençage nouvelle génération) permettront de mieux comprendre la circulation et l’évolution des souches, les mutations et la présence ou la découverte de facteurs de virulence. La recherche pour le traitement et la prévention des maladies infectieuses endémiques comprend des études des interactions hôte-pathogène, de la réponse immunitaire et le développement de nouveaux vaccins. Ces études sont soutenues par le développement de modèles animaux et de technologies de pointe (ex. bio-imagerie) pour comprendre la dynamique de l’infection in vivo; découvrir et valider de nouveaux biomarqueurs pour le diagnostic; développer des traitements contre les pathogènes résistants aux antimicrobiens; et évaluer des prototypes de vaccins dans des modèles uniques. Le tout permettra d’obtenir une vision holistique des maladies infectieuses. L’exploration de nouvelles technologies pour la fabrication de vaccins, ainsi que pour leur administration, demeure une priorité, notamment dans la lutte contre la RAM.

> C) Biosécurité, maladies infectieuses émergentes ou ré-émergentes

Il est important de réduire le risque de maladies animales émergentes et ré-émergentes, et celles à déclaration obligatoire (ex. influenza aviaire, diarrhée épidémique porcine), afin de contrôler leurs effets néfastes sur la santé animale et humaine et leurs implications économiques et sociétales. En effet, les épidémies ont conduit à l'abattage de centaines de millions d'animaux, provoquant des milliards de dollars en pertes, rappelant l’importance de la biosécurité sur les fermes. De plus, certaines maladies animales émergentes sont zoonotiques. D’autre part, les maladies dites « ré-émergentes » ne sont pas nouvelles, mais connaissent une recrudescence à la suite d’un relâchement de leur surveillance, de l’apparition de variantes (bronchite infectieuse) ou dû au retrait des antimicrobiens à usage préventif (Streptococcus suis). Notre recherche fondamentale permettra la génération de nouvelles connaissances pour comprendre ces maladies et les mécanismes de transmission. En outre, les outils et stratégies de surveillance et diagnostique, ainsi que les études génomiques développés dans la thématique précédente, serviront de base pour une meilleure préparation et rapidité d’intervention, éléments clés pour l’industrie en cas de flambées de maladies. Il y a un réel besoin pour le développement de vaccins efficaces pour certaines des maladies émergentes ou réémergentes, et dans ce dernier cas, des alternatives à l’utilisation des antimicrobiens (tel que discuté précédemment). Ce dernier point est encore plus critique dans les élevages biologiques et de plein air, où les maladies parasitaires sont aussi en réémergence. La recherche appliquée en biosécurité inclut, entre autres, l’évaluation des facteurs de risque et leur mitigation, le développement/amélioration des produits de désinfection et des protocoles d’utilisation plus rapides, efficaces et moins dispendieux.

Axe 2 Production durable, santé des populations et acceptabilité sociale

Responsables

Caroline Duchaine, Université Laval

Saji George, McGill University

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> A) Régie de l'élevage du bâtiment et bien-être animal

Il est important de considérer les problématiques émergentes suite aux nouvelles exigences relatives au bien-être animal. Au plus tard en 2024, toutes les entreprises porcines devront répondre aux normes canadiennes, en fournissant notamment de plus grandes superficies aux animaux. Du côté de l’industrie des oeufs de consommation, la transition des cages conventionnelles vers les logements alternatifs des poules pondeuses est un grand enjeu. Ces changements, quoique positifs pour le bien-être animal, amènent plusieurs problématiques de recherche: la santé animale, les parasites externes, les performances zootechniques, la qualité de l’air (bioaérosols), pouvant avoir un impact sur l’incidence des infections dans la ferme et entre les fermes. Nos projets de recherche porteront, entre autres, sur l’identification des facteurs de risque liés aux changements dans les logements et bâtiments afin de trouver des meilleures solutions de prévention des maladies infectieuses. Notamment, ces solutions passeront par le contrôle/amélioration de la qualité de l’air dans les bâtiments, des études sur l’impact du stress, des comportements sociaux et de la nutrition (incluant la recherche d’additifs alimentaires) visant le bien-être animal et la résilience aux maladies infectieuses. La découverte de biomarqueurs permettant de mesurer la résilience des animaux est une priorité pour l’industrie. Par ailleurs, il est aussi important de favoriser l’utilisation des données de mesures comportementales et physiologiques des porcs (ex. consommation d’eau, prise alimentaire, etc.) pouvant favoriser une détection plus précoce des problèmes de santé. L’intelligence artificielle peut justement aider à répondre à cet enjeu. Notre recherche vise également à mieux comprendre les effets et mécanismes d’action des toxines (mycotoxines) retrouvées dans les aliments destinés aux animaux, ayant des impacts économiques majeurs, car elles affectent négativement leurs performances et leur santé. La notion d’économie s’inscrit également dans l’ensemble des domaines de recherche identifiés, car la dimension de l’impact économique des solutions envisagées sera documentée dans les différents projets réalisés.

> B) Impact sur la santé des travailleur.se.s agricoles

Les maladies infectieuses ont des impacts directs (zoonoses) et indirects sur la santé de travailleur.se.s (stress lié aux défis de gestion, à la présence des animaux malades, aux pertes économiques, à l’absence des stratégies de contrôle des maladies infectieuses suite aux changements de régie, etc.). En effet, en agriculture, des règlements sont adoptés pour assurer l’innocuité du produit et le respect des normes de bien-être animal et environnementales, mais les répercussions sur les éleveur.se.s sont parfois négligées. Dans cette thématique, les membres du CRIPA s’intéressent à dresser un portrait global de la santé et la sécurité en milieu de travail et mieux comprendre les facteurs liés à l’environnement de la ferme (types de production, tâches de travail) et individuels (âge, genre) pouvant affecter le mieux-être des producteur.rice.s agricoles d’ici, et en lien avec l’incidence et la gestion des maladies infectieuses dans les élevages. Ces études favoriseront, entre autres, le développement des activités efficaces de mobilisation et de transfert de connaissances (qui seront intégrées dans la Plateforme d’échange avec les milieux utilisateurs). Un volet important dans cette thématique est l’évaluation de la présence de pathogènes (zoonoses) et des gènes de RAM dans l’environnement de la ferme, de la qualité de l’air (bioaérosols) ainsi que l’évaluation des émissions de bio-contaminants dans l'air lors des opérations d'épandage du lisier pouvant nuire à la santé des travailleur.se.s. Le développement de cette thématique est soutenu par le partenariat avec le Centre d’innovation sociale en agriculture (Cégep de Victoriaville) et l’Institut de recherche Robert-Sauvé en santé et en sécurité du travail.

> C) Salubrité des aliments

Face aux défis de réduction de l’usage des antimicrobiens à la ferme, d’amélioration du bien-être animal, du maintien d’une productivité durable et de prix abordables des produits carnés, il est essentiel de comprendre les impacts de cette problématique complexe sur la salubrité des produits, sans négliger leur durée de vie. Le CRIPA vise une approche d’évaluation du risque, dans le continuum « de la ferme à la table ». Pour faire face à ces défis, des études d’optimisation des schémas posologiques des antimicrobiens, ainsi que l’évaluation des différentes stratégies alternatives à l’usage des antibiotiques permettant de réduire la sélection et la dissémination des bactéries résistantes à travers la chaîne alimentaire, sont cruciales. De plus, la compréhension et la modulation du microbiote, autant chez les animaux que dans l’environnement du continuum « de la ferme à la table », représentent un champ d’étude majeur pour améliorer, non seulement les performances des animaux et leur bien-être, mais aussi la salubrité, la qualité et la durée de vie des aliments.

> D) Santé de l’environnement

L’environnement est une valeur sociétale très importante et, face au public consommateur, il est primordial de prendre des mesures afin de réduire l’impact environnemental de la production animale. Au CRIPA, on vise à évaluer, plus précisément, l’impact de maladies infectieuses dans la santé de l’environnement ayant un risque pour la santé publique. Par exemple, les fumiers sont d’excellents fertilisants qui doivent être valorisés sur les terres agricoles et la conciliation de leurs avantages et inconvénients nécessite encore des efforts de recherche. Les fumiers de porc et de volaille contiennent naturellement un large éventail de bactéries, virus et protozoaires et peuvent donc être une source de contamination par des agents pathogènes de produits végétaux destinés à la consommation humaine. Ces pathogènes peuvent être transférés lorsque le fumier est utilisé comme engrais, et par le courant d'eau passant par le sol amendé vers les eaux de surface et souterraines. L'épandage de fumier est aussi considéré comme une cause importante de propagation et de dissémination de résidus d'antibiotiques, de bactéries résistantes aux antimicrobiens et de gènes de la RAM dans le système sol-eau. Les approches génomiques et bio-informatiques de pointe développées dans l’Axe #1 et l’intégration des nouvelles expertises (microbiologie des sols, génie environnemental, génie agricole) permettront d’obtenir une réelle compréhension de la structure des communautés microbiennes et, particulièrement, de la dynamique de la diffusion de gènes de RAM (animal waste resistome) dans des environnements complexes comme les sols amendés. Ces études permettront de concevoir et valider de nouvelles technologies de traitement des fumiers, entre autres.

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Centre de recherche en infectiologie porcine et avicole
Swine and poultry infectious diseases research center

Fonds de Recherche du Québec Nature et technologies

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