Des chercheurs du Département de science des aliments et de nutrition humaine de l'Iowa State University ont découvert une approche innovante pour lutter contre les bactéries et leur résistance aux antimicrobiens chez la volaille en exploitant les liens entre les systèmes neurochimique et immunitaire de l'intestin.
Les produits de volaille sont le principal véhicule d'exposition à la maladie d'origine alimentaire, Salmonella, aux États-Unis.
Plus d'un million de cas d’infections représentent environ 400 millions de dollars de coûts chaque année. Des efforts considérables ont été déployés pour minimiser l'incidence de cette bactérie pathogène dangereuses chez les volailles via des médicaments antimicrobiens, mais la propagation de gènes résistants a favorisé l'émergence de souches résistantes aux antibiotiques. D'autres approches, comme l'utilisation de vaccins ou de probiotiques, ont eu des résultats décevants. Salmonella s'établit tôt dans les intestins des poussins, au fur et à mesure que le microbiote naturel s'établit. Salmonella persiste en supprimant les réponses inflammatoires naturelles des oiseaux, permettant à cette bactérie pathogène de coloniser librement l'intestin du poulet. Souvent, les oiseaux ne montrent aucun signe d'infection, ce qui empêche l'identification des animaux infectés. Une nouvelle étude menée dans l'État de l'Iowa montre qu'il est possible de lutter contre Salmonella en utilisant des interactions naturelles entre les systèmes nerveux et immunitaire des poulets, qui fusionnent dans l'intestin.
Dans le travail, rapporté ce mois-ci dans la revue scientifique Nature: Communications Biology, les chercheurs ont montré qu'ils pouvaient utiliser le médicament Réserpine pour améliorer la santé intestinale en induisant des changements spectaculaires dans l'immunité intestinale et le métabolisme.
Ce médicament déclenche la libération du neurochimique naturel, la noradrénaline, des cellules intestinales, qui active ensuite une réponse immunitaire antimicrobienne à un niveau qui réduit considérablement l'incidence de Salmonella et d'autres bactéries intestinales potentiellement dangereuses. L’étude a été dirigée par Melha Mellata, professeur au Département de la science des aliments et de la nutrition humaine à l'Iowa State, et Graham Redweik, récent doctorant du programme interdépartemental d'études supérieures en microbiologie de l'Iowa State, maintenant à l'Université du Colorado-Boulder. Redweik a travaillé sur le projet dans le laboratoire de Mellata avec le soutien d'une bourse prédoctorale de l'Institut national de l'alimentation et de l'agriculture de l’USDA des États-Unis. «Cette étude est importante en raison de l'émergence dde bactéries pathogènes plus résistantes aux antibiotiques», a déclaré Redweik. «Nous recherchions différentes stratégies antimicrobiennes pour vaincre la résistance, mais nous avons eu l'idée d'adopter une approche légèrement différente. La réserpine est un médicament couramment utilisé chez l'homme pour traiter l'hypertension artérielle, mais il n'a pas été beaucoup utilisé chez le bétail. Les essais ont montré que cela peut déclencher une réponse thérapeutique et cela nous donne des indices sur de nouvelles façons de faire face à ces menaces et éviter une dépendance excessive aux antibiotiques dans l'agriculture commerciale. Pour analyser la nouvelle approche, les chercheurs ont examiné l'efficacité du traitement sur des cellules et les organes des poulets en laboratoire et sur des animaux vivants.
Dans tous les cas, le médicament a pu réduire considérablement l'incidence de plusieurs souches de Salmonella, à condition qu'il soit administré tôt, avant que le pathogène ne puisse coloniser les intestins des poussins. «L'utilisation de cette approche consiste vraiment à stimuler la capacité de l'hôte à combattre l'infection par lui-même et à résoudre le problème à sa source», a déclaré Mellata. «Je pense que c'est la première fois que cette voie neurochimique est identifiée comme un moyen de lutter contre Salmonella. Nous considérons cela comme un modèle avant tout. Ces systèmes et les routes entre elles sont complexes. Il existe peut-être d'autres médicaments ou d'autres moyens de tirer parti de cette voie, mais c'est une première étape prometteuse.»
Les chercheurs suggèrent que leurs travaux pourraient avoir des implications pour aider à contrôler d'autres maladies. «
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