Une nouvelle étude dirigée par le professeur Tan Zhiliang de l’Institut d’agriculture subtropicale de l’Académie chinoise des sciences a dévoilé des mécanismes de coordination complexes entre le microbiote muqueux ruminal et les cellules épithéliales hôtes à travers les stades de développement.
Cette étude, publiée dans Science Chine-Life Sciencespourrait ouvrir la voie à l’augmentation de la survie et de la productivité du bétail grâce à une gestion ciblée du microbiome pendant les fenêtres critiques.
En tant qu’épicentre digestif des ruminants, le rumen réalise une bioconversion efficace des substrats lignocellulosiques par des collaborations à hôtes microbes complexes. Le microbiote adhérent aux muqueuses, via une diaphonie directe avec des interfaces épithéliales hôtes, sert de régulateurs clés du flux nutritif et de l’homéostasie immunitaire.
En intégrant le profilage multi-omiques (séquençage transcriptomique, l’analyse des amplicon d’ARNr 16S) et la modélisation du réseau d’interaction, l’étude déchiffre systématiquement les paradigmes de co-développement résolus à résolution de stade couvrant les jours postnatals 1 à 90.
Le microbiote muqueux subit une restructuration spécifique à la phase – la phase néonatale est dominée par des pathobiontes opportunistes (Mannheimia, 39,7%). La phase de transition assiste à une prolifération de spécialistes mucolytiques (Akkermansia muciniphila, 21,4%), culminant dans des spécialistes fibrolytiques (succiniclastic ruminis, 58,3%) en phase mature.
De plus, la muqueuse hôte présente la phase de remodelage fonctionnel hiérarchique active les gènes de défense immunitaire innée, la phase médicale renforce la biosynthèse de la mucine et la régulation redox du Jak-Stat, tandis que la phase tardive établit un réseau de conversion nutritif régi par les régulateurs métaboliques.
En outre, l’interaction Cross-Kingdom démontre des changements de régulation temporelle, la phase précoce mettant l’accent sur le développement digestif et immunitaire et une phase ultérieure en se concentrant sur le métabolisme des nutriments améliorés.
Dans l’ensemble, la synchronisation dynamique entre le microbiote muqueux et l’ontogenèse hôte a orchestré la maturation écologique du rumen pendant sa fenêtre de développement formatrice.
« Cette étude élucide la chorégraphie ontogénétique entre les microbiomes muqueux du rumen et les trajectoires de développement de l’hôte d’une manière spécifique à l’étape », a déclaré le professeur Zhou Chuanshe, auteur correspondant de l’étude.
Ces résultats redéfinissent la maturation gastro-intestinale des ruminants en tant que cascade de développement bidirectionnelle dans laquelle la succession microbienne précoce non seulement héberge l’immunité, mais est façonnée réciproque par les adaptations transcriptomiques épithéliales – un changement de paradigme pour optimiser la productivité de l’élevage ciblé par les fenêtres critiques.
Plus d’informations:
Modèles de cooscillation des microbiome-hôte dans la façonnage de l’écosystème ruminal de la naissance à la puberté dans un modèle de chèvre. Science Chine-Life Sciences. Doi: 10.1007 / s11427-024-2824-6. www.scingine.com/scls/doi/10. … 07 / S11427-024-2824-6