Comprendre les interactions entre l’hôte, les microbes et son environnement

Le patrimoine génétique de l’hôte, son état physiologique, son microbiote, ses conditions d’élevage ou encore son environnement peuvent modifier le développement d’une infection, l’intensité d’une réponse immunitaire ou l’expression d’un phénotype.

L’IERP développe et accueille des modèles in vivo permettant d’étudier ces interactions chez les rongeurs et les poissons, en combinant production animale, études in vivo, confinement et exploration fonctionnelle.

De l’infectiologie à une vision intégrée de l’hôte

L’infectiologie constitue une expertise historique de l’IERP.

Les capacités de l’infrastructure permettent d’étudier différentes composantes de la réponse à une exposition ou à une intervention :

• établissement et évolution d’une infection
• réponse immunitaire
• inflammation
• stratégies vaccinales
• microbiote
• facteurs génétiques
• impact de la nutrition et du métabolisme
• effet des facteurs environnementaux
• conséquences physiologiques ou comportementales

Cette approche permet de dépasser une lecture limitée à la seule relation entre un agent pathogène et une maladie et de considérer plus largement les déterminants du phénotype observé.

Développer ou adapter un modèle infectieux

Selon la question scientifique, l’IERP peut contribuer à utiliser un modèle déjà établi, adapter ses conditions expérimentales ou étudier la faisabilité d’un nouveau modèle.

Cette analyse prend notamment en compte :

• l’espèce et le modèle
• l’agent biologique
• les conditions d’exposition
• le niveau de confinement nécessaire
• les paramètres à suivre
• la durée du modèle
• les critères d’évaluation et points limites
• les méthodes d’exploration fonctionnelle envisagées

Les projets nécessitant un confinement sont évalués préalablement afin de vérifier leur compatibilité avec les capacités disponibles.

→ Concevoir une étude in vivo à façon

Étudier la réponse de l’hôte

La caractérisation d’un modèle ne se limite pas à mesurer la présence d’un microorganisme.

Selon la question scientifique, le suivi peut intégrer :

• évolution clinique ou comportementale
• paramètres physiologiques
• réponse immunitaire ou inflammatoire
• évolution d’un signal biologique
• lésions ou modifications tissulaires
• paramètres associés au bien-être
• critères spécifiques au modèle étudié

L’intégration du plateau d’exploration fonctionnelle au sein de l’IERP permet d’associer au modèle des mesures complémentaires lorsque celles-ci améliorent la compréhension de la réponse de l’hôte.

→ Découvrir l’exploration fonctionnelle

Microbiote et microorganismes associés

Le microbiote constitue lui-même une composante de l’environnement biologique de l’hôte.

Sa composition ou certaines interactions microbiennes peuvent modifier la physiologie, la résistance à une infection ou la réponse à une intervention.

Les capacités et collaborations de l’IERP ont permis d’aborder des questions liées au microbiote, à la nutrition et au métabolisme chez différents modèles animaux.

Chez le poisson-zèbre, une zone EOPS permet la production d’animaux axéniques ou gnotobiotiques et le travail sur des microbiotes contrôlés. Ces capacités peuvent être intégrées au projet selon sa faisabilité.

Intégrer l’environnement au modèle

Les conditions environnementales peuvent modifier directement le fonctionnement de l’organisme et sa réponse à une exposition.

Selon l’espèce et la question scientifique, différents paramètres peuvent donc devenir des composantes du modèle expérimental : température, alimentation, conditions d’hébergement, environnement sanitaire ou autres facteurs abiotiques et biotiques.

Cette dimension est particulièrement importante pour les modèles aquacoles, chez lesquels l’environnement de l’animal est étroitement lié à sa physiologie.

L’objectif est de construire des conditions expérimentales cohérentes avec la question scientifique et suffisamment maîtrisées pour permettre l’interprétation des résultats.

Des modèles rongeurs et poissons

La combinaison de modèles rongeurs et poissons permet d’aborder des questions biologiques différentes au sein d’une même infrastructure.

Chez les rongeurs, les projets peuvent notamment explorer : infection, inflammation, microbiote, immunité, nutrition, physiologie ou comportement.

Chez les poissons, les modèles permettent d’intégrer particulièrement les interactions entre l’hôte, les microorganismes et les paramètres de l’environnement aquatique.

Cette complémentarité ne signifie pas qu’un même projet doive utiliser plusieurs espèces : chaque modèle est choisi en fonction de sa pertinence scientifique.

Du challenge au phénotype

L’organisation intégrée de l’IERP permet de relier plusieurs étapes d’un projet :

Selon les besoins, cette continuité peut associer élevage, étude infectieuse ou autre intervention, procédures in vivo, suivi longitudinal, imagerie, comportement ou autres approches d’exploration fonctionnelle.

L’intérêt est de définir les mesures en fonction de la question scientifique plutôt que d’ajouter a posteriori des technologies au projet.

Une expertise documentée par les publications

La production scientifique associée à l’IERP reflète la diversité des questions abordées au sein de l’infrastructure.

L’infectiologie et les interactions hôte-pathogène constituent le premier domaine du corpus scientifique, mais de nombreux travaux concernent également :

• microbiote, nutrition et métabolisme
• reproduction et développement
• génétique et sélection
• immunologie et inflammation
• physiologie et comportement
• développement méthodologique et exploration fonctionnelle

→ Explorer les réalisations et publications