Les scientifiques ont révélé qu’il existe deux variantes ou génotypes différents de Moraxella bovis (M. bovis), une bactérie connue pour causer la conjonctivite chez les bovins. Cette découverte aide les scientifiques à comprendre comment différents types de M. bovis provoquent une infection chez le bétail et peut aider à développer des mesures préventives pour protéger le bétail américain contre cette maladie.
La conjonctivite bovine, ou kératoconjonctivite infectieuse bovine, est une infection oculaire très contagieuse qui provoque des rougeurs, des démangeaisons, des douleurs et une gêne dans les yeux des animaux affectés. Les cas graves peuvent entraîner la cécité et nuire à la prise de poids des veaux, et constituent donc une préoccupation pour le bien-être animal et ont des impacts économiques négatifs sur l’industrie bovine.
Les scientifiques de l’USDA Agricultural Research Service (ARS) et de l’Université du Nebraska-Lincoln (UNL) ont séquencé et comparé les génomes d’une collection de variants de M. bovis et ont découvert qu’ils se composaient de deux génotypes majeurs. Ils ont identifié des différences d’ADN entre les génotypes. De plus, ils ont trouvé des substances qui peuvent potentiellement être utilisées comme cibles pour contrôler la maladie.
« Nous avons trouvé des différences majeures dans les facteurs de virulence entre les deux génotypes », a déclaré Emily Wynn, microbiologiste de recherche à l’ARS. « Par exemple, M. bovis a une toxine, appelée toxine hémolysine, qu’il utilise pour pénétrer dans l’œil. Nous avons constaté que les deux génotypes ont des versions différentes de la toxine. Cette différence et d’autres parmi la collection de variantes de M. bovis pourraient signifier qu’il existe des variations dans leur capacité à provoquer des maladies. »
De plus, les scientifiques ont identifié des protéines (substances) situées sur la membrane externe de la cellule bactérienne.
L’emplacement spécifique de ces protéines les rend disponibles pour le système immunitaire de l’hôte car elles sont situées sur la membrane externe. Les protéines qui sont uniques à l’un ou aux deux génotypes peuvent être utilisées comme cible pour développer des actions préventives spécifiques contre l’un des génotypes, si nécessaire », a ajouté Wynn.
Ceci est important car depuis des années, les scientifiques étudient de près une autre substance de cette bactérie pour développer des interventions contre la maladie, appelées protéines piline. Les pilins facilitent la fixation de M. bovis à l’œil. Cependant, l’utilisation de pilines pour développer des interventions pourrait être délicate.
« Le gène piline de M. bovis peut subir une inversion », a déclaré Mike Clawson, biologiste moléculaire de recherche ARS au US Meat Animal Research Center à Clay Center, NE.
« C’est là que des parties du gène se retournent et sont réarrangées sur le chromosome bactérien. En conséquence, un gène piline nouvellement formé est créé qui code une nouvelle version protéique de lui-même, ce qui aide M. bovis à éviter la reconnaissance par le système immunitaire. Piline On pensait que les inversions de gènes étaient un processus relativement rare.Cependant, nous avons constaté que plusieurs souches de M. bovis subissaient des inversions au cours de notre étude.Cela rend le gène de la piline difficile à utiliser comme cible et souligne pourquoi les protéines de la membrane externe identifiés dans cette étude sont une découverte importante. »
L’équipe a séquencé des souches de M. bovis isolées de bovins de dix-sept États américains et d’une province canadienne qui ont été assemblées par Dustin Loy, professeur à l’UNL et microbiologiste diagnostique vétérinaire.
« Le premier génome fini de M. bovis a été produit par cette collaboration sur une souche expérimentale en 2018 », a déclaré Loy. « Depuis lors, nous n’avons pas vu beaucoup de progrès dans le séquençage complet de cette bactérie jusqu’à cette étude entre l’ARS et l’UNL. »
Loy a consacré des années de recherche à la compréhension de cette maladie infectieuse, en recueillant des échantillons directement auprès de vétérinaires travaillant avec des bovins, pour tester et identifier les variabilités entre les souches.
« Cette maladie est souvent négligée. Pourtant, c’est la maladie la plus fréquemment signalée chez les vaches d’élevage de boucherie et la deuxième chez les veaux. Notre travail reconnaît l’impact économique que cela cause aux producteurs de boeuf », a ajouté Loy.
L’équipe commémore la recherche collaborative sur le pinkeye qui remonte à environ 58 ans avec le travail révolutionnaire du chercheur de l’ARS George Washington Pugh Jr., qui a été le premier scientifique noir de l’agence et a fait des progrès majeurs dans la compréhension du rôle de M. bovis dans le pinkeye. . Plus récemment, l’UNL a publié une étude collaborative avec l’ARS évaluant les réponses immunologiques et l’efficacité des vaccins pour protéger les bovins contre les maladies associées à ces bactéries.
L’étude a été publiée dans Microbiologie BMC.
Emily L. Wynn et al, Le séquençage du génome entier des souches de Moraxella bovis d’Amérique du Nord révèle deux génotypes avec des déterminants génétiques différents, Microbiologie BMC (2022). DOI : 10.1186/s12866-022-02670-3