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L’écopathologie ou comment aborder la pathologie multifactorielle
Bernard Faye, Jacques Barnouin
To cite this version:
Bernard Faye, Jacques Barnouin. L’écopathologie ou comment aborder la pathologie multifactorielle.
Productions animales, Institut National de la Recherche Agronomique, 1996, HS, pp.127-134. �hal-
02692494�
ou comment aborder
la pathologie multifactorielle
Cinquante et un ans avant la crŽation de lÕINRA mourrait Louis Pasteur, dont les tra- vaux avaient littŽralement rŽvolutionnŽ la mŽdecine. De fait, Pasteur est ˆ lÕorigine de deux ŽvŽnements qui ont bouleversŽ les connaissances et les pratiques mŽdicales : dÕune part la remise en cause de la thŽorie de Ç la gŽnŽration spontanŽe È (qui a ouvert la voie ˆ lÕhygiŽnisme, m•me si des prŽcurseurs mŽconnus, tel Semmelweiss, avaient posŽ des jalons en dŽpit de lÕopposition de la FacultŽ), dÕautre part lÕadministration de la preuve quÕune maladie Žtait indubitablement liŽe ˆ un Ç microbe È. La dŽcouverte de la bactŽridie charbonneuse dans lÕapparition du charbon, la mise en Žvidence du staphylocoque ou du vibrion septique, sont quelques-uns des points acquis par Pasteur qui ont confortŽ le postulat selon lequel une maladie = un agent pathog•ne.
Dans un article fondateur consacrŽ ˆ lÕŽpi- dŽmiologie moderne, Schwabe (1982) inscrit les dŽcouvertes pasteuriennes dans lÕŽvolu- tion historique de la thŽorie de la causalitŽ des maladies sous le titre : ThŽorie de lÕagent Žtiologique spŽcifique. Il situe le dŽbut de lÕes- sor de cette thŽorie en 1884, soit lÕannŽe o•
Pasteur initiait ses travaux sur la rage, un an avant la mise en Ïuvre du premier vaccin qui allait le rendre mondialement cŽl•bre.
Les recherches en pathologie animale se sont essentiellement appuyŽes sur cette thŽo- rie et ont conduit ˆ de remarquables progr•s dans la connaissance des causes des mala- dies, de la biologie des agents pathog•nes, des moyens de les combattre et de les prŽvenir. Le recul spectaculaire des grandes maladies infectieuses au sein du cheptel fran•ais est ˆ mettre au profit des travaux des Ç pasteuriens È : aujourdÕhui, la fi•vre aphteuse ne nŽcessite plus une prŽvention systŽmatique, la tubercu- lose est confinŽe ˆ la marginalitŽ, les diffŽ- rentes pestes animales sont pour la plupart passŽes de mode, le charbon nÕest quÕune pathologie exceptionnelle... On en oublierait presque la nŽcessitŽ dÕune surveillance atten- tive pour Žviter des retours intempestifs. LÕar- senal prŽventif et thŽrapeutique sans cesse
amŽliorŽ permet cependant dÕasseoir la vigi- lance sanitaire sur un ensemble de moyens qui rassurent les acteurs de la santŽ animale, mais la pression subsistera toujours cepen- dant, comme l'a bien montrŽ l'ŽpidŽmie de BSE au Royaume-Uni.
Bref, Pasteur a bien mŽritŽ les statues quÕon lui Žrige dans les squares des villes.
Pourtant, les limites de la Ç rŽvolution pas- teurienne È se font sentir aujourdÕhui : dÕune part, les maladies prŽdominantes sur le plan Žconomique ont Ç changŽ de visage È, dÕautre part une approche diffŽrente, moins analy- tique, de la pathologie animale a vu le jour depuis le dŽbut des annŽes 70.
Pathologie, environnement, syst•me dÕŽlevage, facteurs de risque
Depuis une trentaine dÕannŽes et du fait des progr•s techniques issus de la Recherche agronomique (gŽnŽtique, alimentation), les performances de production de nos animaux de ferme ont considŽrablement augmentŽ. La croissance des porcs et des volailles, lÕaccrois- sement de la production laiti•re, lÕoptimisa- tion des indices de consommation sont les reflets dÕune intensification que les choix pro- ductivistes ont grandement favorisŽe.
Les progr•s concomitants de la mŽdecine vŽtŽrinaire, nous lÕavons ŽvoquŽ, ont permis la rŽgression spectaculaire des contraintes sanitaires majeures que reprŽsentaient les Ç grandes maladies infectieuses È. Les sys- t•mes dÕŽlevage nŽs de lÕintensification ont en revanche induit lÕŽmergence de complexes pathologiques, pas forcŽment nouveaux mais plus Ç quotidiens È et affectant finalement de mani•re significative les performances Žcono- miques de lÕexploitation tout en ne rŽpondant pas ˆ un schŽma pasteurien classique : Ç un agent pathog•ne rune maladie È.
Prenons lÕexemple des boiteries des vaches laiti•res. Globalement, 25 ˆ 30 % des vaches sont affectŽes et 90 % des exploitations sont
concernŽes par cette pathologie. Les animaux nÕen meurent pas, mais le cožt des interven- tions thŽrapeutiques et prŽventives liŽes ˆ ces troubles nÕest pas nŽgligeable et les chutes de production induites peuvent •tre considŽrables. Quant aux agents pathog•nes Žventuellement impliquŽs, ils apparaissent dÕune banalitŽ dŽsarmante.
On admet aujourdÕhui que les boiteries font partie des pathologies liŽes ˆ lÕenvironnement de lÕanimal (b‰timent) et aux pratiques de lÕŽleveur (alimentation). Plut™t que de sÕatta- cher ˆ dŽterminer lÕagent pathog•ne respon- sable qui, le plus souvent, nÕest quÕun Ç oppor- tuniste È, on tente donc de dŽterminer lÕensemble des circonstances qui ont conduit ˆ lÕŽtat de maladie. Plusieurs facteurs, combi- nŽs les uns avec les autres, vont •tre ˆ lÕori- gine des troubles observŽs. On parlera alors ˆ juste titre de pathologie multifactorielle.
LÕŽcopathologie sÕintŽresse prŽcisŽment ˆ lÕŽtiologie multiple (Schwabe parle de Ç la toile dÕaraignŽe des causes È) qui prŽside ˆ lÕapparition des probl•mes sanitaires, cÕest-ˆ- dire ˆ lÕensemble des Ç facteurs de risque È en relation avec un Žtat ou une association dÕŽtats pathologiques.
Formellement, les maladies multifacto- rielles sont donc lÕŽmergence dÕun ensemble de conditions particuli•res (lÕenvironnement) et dÕactions (les pratiques) qui sous-tendent un syst•me dÕŽlevage (figure 1). LÕŽcopatholo- gie se rattache par cet aspect aux approches systŽmiques, holistiques, qui se dŽveloppent dans la Recherche depuis quelques annŽes.
Elle proc•de de cette Ç rŽvolution ŽpidŽmiolo- gique È dŽcrite par Schwabe, qui, depuis les annŽes 60, annonce la Ç thŽorie des dŽtermi- nants multiples È.
LÕŽcopathologie ˆ lÕINRA
CÕest en 1978 quÕest crŽŽ le laboratoire dÕEcopathologie, ˆ lÕinitiative de Michel Bro-
chart, ancien chef du DŽpartement VŽtŽri- naire (qui deviendra par la suite le DŽparte- ment de Pathologie Animale). La jeune Žquipe allait se lancer dans un projet de recherche Žcopathologique concernant la fili•re bovine, de grande envergure, avec une conviction forte, mais de faibles moyens humains et matŽriels (au m•me moment, la station de pathologie porcine du CNEVA de Ploufragan sÕengageait dans lÕŽcopathologie de lÕŽlevage porcin intensif). La mŽthodologie mŽritait dÕ•tre renforcŽe, les moyens informa- tiques disponibles ˆ l'Žpoque demeuraient balbutiants. En dŽpit de ces obstacles, une premi•re Ç enqu•te Žcopathologique continue È (EEPC) fut mise en place avec succ•s de 1978 ˆ 1982 (Barnouin 1980).
Compte tenu des moyens disponibles, un tel projet ne put voir le jour que par une col- laboration active entre des partenaires scien- tifiques et de dŽveloppement. Ce furent les Groupements de DŽfense Sanitaire (GDS) qui fournirent la logistique (enqu•teurs, saisie des donnŽes). Du c™tŽ de lÕINRA, la participa- tion efficace du DŽpartement de BiomŽtrie dŽboucha sur la mise en place de la premi•re base de donnŽes fonctionnelle ˆ lÕINRA (bap- tisŽe Ç VETO È). Les objectifs affichŽs rele- vaient de la description (Žvolution des patho- logies majeures dans lÕespace et dans le temps, hiŽrarchie des pathologies, mise en Žvidence des associations pathologiques) et de lÕanalyse (recherche des facteurs de risque, en particulier dÕorigine nutritionnelle, des pathologies majeures : mammite, boiterie, fi•vre vitulaire, rŽtention placentaire, mŽtrite, mortalitŽ des veaux).
Une premi•re vague de rŽsultats Žtait publiŽe de 1980 ˆ 1986 dans les Annales de Recherches VŽtŽrinaires. Un second ensemble dÕarticles paraissait entre 1989 et 1992 dans la revue internationale leader en ŽpidŽmiolo- gie animale : Preventive Veterinary Medicine.
Ce choix devait consacrer la reconnaissance internationale de lÕŽcopathologie, considŽrŽe par Hollis Erb, rŽdactrice en chef de la revue, comme Ç a french school of epidemiology È.
D•s lors, le laboratoire dÕEcopathologie, par lÕintermŽdiaire de J. Barnouin, entrait au ComitŽ Žditorial de cette revue.
LÕamŽlioration rapide des outils informa- tiques, lÕacquis mŽthodologique de lÕEEPC, le renforcement des compŽtences de lÕŽquipe par des actions de formation permirent de ma”tri- ser la deuxi•me grande enqu•te rŽalisŽe par le laboratoire. Celle-ci, intitulŽe Ç Enqu•te Žcopathologique Bretagne È (EEPB), fut rŽali- sŽe entre 1986 et 1990. Ses objectifs se focali- saient sur la mise en Žvidence des facteurs de risque des pathologies majeures au cours du peripartum dans les Žlevages laitiers inten- sifs et sur la caractŽrisation des animaux ˆ risque. Des changements considŽrables ont prŽvalu ˆ la mise en place de cette Žtude.
Tout dÕabord sur le plan mŽthodologique, constatant au cours de lÕEEPC que le Ç sys- t•me dÕŽlevage È reprŽsentait le facteur prin- cipal discriminant les exploitations Ç ˆ pro- bl•mes È des exploitations moins soumises ˆ INRA Productions Animales, Hors-sŽrie 1996
128 / B. FAYE, J. BARNOUIN
Figure 1. Représentation schématique
du système d’élevage. La pathologie est au centre de gravité de l’hexagone (d’après Tillon 1983).
Eleveur
Animal
Bâtiment
Alimentation Microbisme
Conduite d'élevage
la pression sanitaire, il fut convenu que la deuxi•me Žtude se focaliserait sur un sys- t•me de production homog•ne : une seule zone gŽo-climatique (la Bretagne), des exploi- tations laiti•res spŽcialisŽes, un niveau moyen de production ŽlevŽ (> 6 000 kg par vache et par lactation en 1986), une seule race (Pie-noir), pas de stabulation entravŽe, une ration de base hivernale comprenant de lÕensilage de ma•s ou dÕherbe... Bref, un sys- t•me dÕŽlevage laitier intensifiŽ censŽ alors reprŽsenter la tendance lourde de lÕŽlevage laitier fran•ais.
En second lieu, la prise en compte de deux Žchelles dÕobservation, lÕanimal et le trou- peau, devait permettre dÕapprŽhender la part des risques liŽs ˆ lÕŽlevage et ceux liŽs ˆ lÕani- mal au sens strict dans lÕapparition des troubles sanitaires. Cela signifiait, sur le plan pratique, la prise en considŽration des rythmes physiologiques propres ˆ chaque ani- mal (analyses et mesures biologiques rŽali- sŽes en fonction du stade physiologique) et donc une logistique appropriŽe.
PrŽcisŽment, la logistique bŽnŽficiait dÕun soutien financier de la Direction de la QualitŽ du Minist•re de lÕAgriculture et de la partici- pation des Directions DŽpartementales des Services VŽtŽrinaires : neuf techniciens allaient pendant plus de 4 ans sillonner le Finist•re, le Morbihan et lÕIlle-et-Vilaine pour remplir les questionnaires, juger de lÕŽtat dÕentretien des animaux, effectuer des prŽl•- vements, enregistrer des param•tres micro- climatiques, assurer le lien avec les vŽtŽri- naires traitants et les Groupements Techniques VŽtŽrinaires.
Sur le plan de la compŽtence multidiscipli- naire, cÕest lÕacquisition de lÕautonomie de lÕŽquipe en mati•re dÕorganisation du syst•me dÕinformation (conception et rŽalisation de la base de donnŽes) qui a prŽvalu. De fait, le laboratoire allait sÕenrichir du savoir-faire dÕun biostatisticien (1989) puis dÕun informa- ticien (1993). En juin 1992, le laboratoire avait le plaisir dÕannoncer la naissance de Gwen-Ha-Du (Ç blanc et noir È en breton), la base de donnŽes contenant les informations de lÕEEPB. Un volume de donnŽes plut™t considŽrable : 42 tables, 32 millions dÕoctets soit autant dÕinformations que dans un grand Larousse et demi. Et aussi 4 123 vaches, 9 144 veaux (dont quatre quadruplŽs...), 13 929 cas de maladies dont 32,7 % de mammites, 7 852 prŽl•vements de lait et 9 963 de sang, 199 205 analyses sanguines, 21 648 notes dÕŽtat corporel et de propretŽ, 30 056 notes de conformation, 10 098 questions sur les pratiques et les conditions dÕŽlevage, 293 prŽl•vements dÕeau, 574 prŽl•vements dÕensilage, 64 110 contr™les laitiers... La vŽri- fication des donnŽes et le contr™le de cohŽ- rence avec consultation des documents de base sur papier avait exigŽ pr•s dÕune annŽe de travail. La richesse incontestable de Gwen-Ha-Du allait dÕailleurs susciter des demandes de collaboration : une th•se avec le laboratoire de Gestion de la SantŽ Animale (Ecole VŽtŽrinaire de Nantes), un DEA puis
une th•se avec le Centre dÕEcopathologie Ani- male de Villeurbanne, structure privŽe (GIE) crŽe en 1984. Ainsi allaient •tre prŽcisŽs lÕin- cidence des maladies multifactorielles dans les syst•mes laitiers intensifs, lÕimportance des infections mammaires et des change- ments induits par les pratiques prŽventives sur lÕŽpidŽmiologie de ces infections, le r™le des pratiques dÕhygi•ne sur lÕatteinte de la mamelle et de lÕalimentation sur les mam- mites subcliniques et la qualitŽ du lait, les param•tres sanguins prŽdictifs de la rŽten- tion placentaire, les facteurs prŽdisposants de la mortalitŽ des vaches laiti•res et les rela- tions entre le Ç tempŽrament È des vaches et leur statut sanitaire, les facteurs de risque de la rŽforme (figure 2).
Dans la foulŽe, le laboratoire allait sÕenga- ger dans un autre programme faisant appel aux compŽtences acquises en mati•re de sys- t•me dÕinformation : les domaines expŽrimen- taux du Centre INRA de Clermont-Ferrand- Theix engrangeaient depuis deux dŽcennies une kyrielle dÕinformations zootechniques et sanitaires, dont la mise en relation pouvait sÕavŽrer fructueuse sur le plan de la connais- sance, compte tenu de la bonne fiabilitŽ de ces donnŽes et surtout de la nature et du rythme des relevŽs pratiquement impossibles ˆ obtenir en milieu rŽel. Pour lÕoccasion, lÕŽco- pathologie sÕassociait avec le DŽpartement Elevage et Nutrition des Animaux et le DŽpartement Syst•mes Agraires et DŽvelop- pement pour mettre en place une nouvelle base de donnŽes. Parce que centrŽs sur la production LAiti•re et sur la SantŽ des vaches ˆ lÕŽchelle de leur CARri•re, la base de donnŽes et le programme de recherche qui lui Žtait associŽ furent baptisŽs LASCAR. D•s 1993, la base Žtait opŽrationnelle. Compte tenu de la nature particuli•re du syst•me
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Avortement précoce
Métrite > 49 j en L2 Métrite > 49 j en L1 Taux cellulaire 300 000 - 800 000 c/ml
Taux cellulaire > 800 000 c/ml Mammite 0-45 j en L1 Mammite 0-45 j en L>1 Mammite période sèche en L1 Mammite période sèche en L>1 Affection non traumat mamelle en L1 Blessure du trayon en L1 Blessure du trayon en L>1 Cétose en L2 Cétose en L1 Avortement tardif Accident au vêlage en L1
Risque de réforme Figure 2. Risque relatif de réforme (comparé à une vache sans ce trouble ayant un risque de référence de 1) dû à la survenue de troubles de santé (d’après Beaudeau 1995).
dÕŽlevage fournisseur de donnŽes, les objectifs et la stratŽgie de recherche ne pouvaient se centrer sur les facteurs de risque. Le choix sÕest donc orientŽ vers la modŽlisation du complexe performances zootechniques-santŽ, la carri•re de lÕanimal Žtant une Žchelle de perception privilŽgiŽe. Ainsi, quelques tra- vaux prŽliminaires ont pu permettre de dŽfi- nir des Ç trajectoires sanitaires È (Žtude de la succession des maladies au cours de la car- ri•re des animaux) et les relations entre les caractŽristiques des gŽnisses et leur vie pro- ductive ultŽrieure.
CÕest aupr•s des partenaires du dŽveloppe- ment, puis de la communautŽ scientifique, que devaient •tre progressivement diffusŽs les rŽsultats. Depuis les Žleveurs suivis et les praticiens vŽtŽrinaires collaborant aux enqu•tes lors de rŽunions informelles de res- titution jusquÕaux chercheurs en ŽpidŽmiolo- gie lors de rencontres scientifiques interna- tionales, le retour de lÕinformation vers les utilisateurs a ŽtŽ un souci constant.
En 1980, le laboratoire organisait les XIIes journŽes du grenier de Theix sur le th•me Ç Milieu, pathologie et prŽvention chez les ruminants È pour prŽsenter la dŽmarche Žco- pathologique. En octobre 1993, le premier symposium international dÕŽcopathologie et
de gestion de la santŽ animale se tenait ˆ Clermont-Ferrand. Le laboratoire dÕEcopa- thologie en Žtait lÕinstigateur et lÕorganisa- teur. LÕapproche Žcopathologique sÕexposait ainsi devant la communautŽ scientifique internationale en prŽcisant sa mŽthodologie et ses rŽsultats.
LÕŽcopathologie
et la coopŽration internationale
La vocation internationale de lÕŽcopatholo- gie devait sÕaffirmer d•s 1989 avec la partici- pation du laboratoire en la personne de B.
Faye ˆ une ConfŽrence des Organismes de Recherche Agronomique de lÕAfrique franco- phone, au Tchad. D•s lors, les missions dÕap- pui aux programmes dÕŽcopathologie tropicale lancŽs par le DŽpartement Elevage et MŽde- cine VŽtŽrinaire des pays Tropicaux du CIRAD allaient se succŽder : Tchad (enqu•te sur les pneumopathies des petits ruminants), BrŽsil (enqu•te sur les avortements non spŽ- cifiques chez la ch•vre), SŽnŽgal (enqu•te productivitŽ et pathologie des petits rumi- nants). Mais aussi, par lÕintermŽdiaire dÕautres partenaires, ˆ Djibouti, en Inde, au Niger et au Maroc.
INRA Productions Animales, Hors-sŽrie 1996
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Extrait (véridique) d’un dialogue à trois entre un étudiant vétérinaire « pasteurien », un éleveur de chameaux des confins du Sahara
et un écopathologiste
L’écopathologiste (à l’éleveur): Quelle est la maladie qui vous préoccupe le plus ?
L’éleveur : C’est la diarrhée du chamelon. Il y a beaucoup de mortalité due à la diarrhée dans nos troupeaux.
L’étudiant : Je vais faire des prélèvements coprologiques pour rechercher les agents patho- gènes responsables.
L’écopathologiste : Et qu’en ferez-vous ?
L’étudiant : La connaissance de l’agent pathogène nous permettra de déterminer le médica- ment le plus approprié, voire de proposer un vaccin spécifique.
L’écopathologiste : Et s’il y a plusieurs agents responsables ? L’étudiant : On pourrait envisager un vaccin polyvalent.
L’écopathologiste : Et si c’est un mélange de germes opportunistes ?
L’étudiant : On pourra proposer une antibiothérapie à large spectre, à défaut de faire une pré- vention vaccinale.
L’écopathologiste (à l’éleveur) : A quel âge surviennent les symptômes ? L’éleveur : Entre 1 et 3 mois.
L’écopathologiste : En toutes saisons ?
L’éleveur : Non, la diarrhée, c’est surtout pendant la saison chaude d’avril à juin. Les chamelons qui naissent pendant la saison des pluies ou pendant la saison fraîche ont moins la diarrhée, et surtout ils n’en meurent pas.
L’étudiant : Le climat chaud est un facteur favorisant le développement des microbes ; il faudra donc focaliser les traitements à cette période ou bien, s’il y a vaccination, la faire avant la sai- son chaude.
L’écopathologiste (à l’éleveur) : Que faites-vous du colostrum ? L’éleveur : C’est bon pour le chamelon, alors on lui donne.
L’écopathologiste : En toutes saisons ?
L’éleveur : Non, pas en saison chaude, car le chamelon ne le digère pas. On le consomme alors nous-mêmes sous la forme d’une sorte d’omelette...
Moralité : de l’importance de la connaissance des pratiques pour résoudre les questions sanitaires.
La mŽthodologie dŽveloppŽe dans le contexte des Žlevages intensifiŽs (et parfois hors-sol) de France devait Žvidemment sÕadapter aux contraintes spŽcifiques des zones tropicales (insuffisance des structures de recherche, illettrisme des Žleveurs, mobi- litŽ des troupeaux, absence de relevŽs systŽ- matiques, difficultŽs Žconomiques). Des propo- sitions concr•tes furent formalisŽes dans un ouvrage rŽdigŽ en commun avec le CIRAD.
Plusieurs contacts sÕŽtant Žtablis depuis plusieurs annŽes avec des ŽpidŽmiologistes du Maghreb, lÕidŽe dÕun Ç rŽseau franco- maghrŽbin dÕŽcopathologieÈ se fit jour peu ˆ peu. En 1993, le projet commen•ait ˆ se concrŽtiser avec des partenaires tunisiens, marocains et algŽriens. Un th•me : Facteurs de risque des contraintes sanitaires majeures au dŽveloppement de la production laiti•re au Maghreb. Des actions : mission dÕappui en Tunisie et au Maroc, bourse post-doc pour le partenaire algŽrien, formation (techniques dÕenqu•te, base de donnŽes, analyse de don- nŽes) des partenaires en France, participa- tion au Cours International dÕEpidŽmiologie VŽtŽrinaire en Milieu Aride au Maroc.
Enfin, plus rŽcemment, des liens de coopŽ- ration se sont Žtablis avec Cuba, intŽressŽ par la dŽmarche Žcopathologique, dans le but de lÕappliquer chez lÕhomme aux relations nutrition-santŽ. En effet, des troubles toxico- nutritionnels sont observŽs dans la popula- tion cubaine affectŽe par la situation Žcono- mique du pays (plus de 50 000 cas dÕune neuropathie ŽpidŽmique dÕŽtiologie multifac- torielle), probl•mes sanitaires auxquels la dŽmarche Žcopathologique a ŽtŽ appliquŽe avec succ•s ˆ partir du projet SECUBA, rŽa- lisŽ en 1995-96 avec des volontaires humains et ˆ partir d'une large collaboration pluridis- ciplinaire INRA-UniversitŽ.
Les voies de la recherche actuelle en Žcopathologie
Pour rŽussir une bonne recette Žcopatholo- gique, il faut trois ingrŽdients : une bonne dose dÕobservation critique assise sur lÕassu- rance dÕune fiabilitŽ apprŽciable des informa- tions collectŽes, et donc sur un partenariat professionnel ad hoc ; un syst•me dÕinforma- tion autorisant une bonne sŽcuritŽ dÕutilisa- tion, un acc•s facile et rapide ainsi quÕune indŽpendance de la structure des donnŽes par rapport aux traitements ultŽrieurs ; un arse- nal dÕoutils statistiques permettant dÕŽpouser la complexitŽ des mod•les issus des hypo- th•ses de relation entre la santŽ et ses diffŽ- rents effecteurs.
La rŽussite dÕune telle association est dÕau- tant plus assurŽe que la multicompŽtence (autre forme de la pluridisciplinaritŽ) est acquise au sein de lÕŽquipe. CÕest pourquoi en Žcopathologie, il faut veiller ˆ la cohabitation interactive des ŽpidŽmiologistes, des biolo- gistes des informaticiens et des biostatisti- ciens.
Les directions prises aujourdÕhui par la recherche en Žcopathologie sÕexpliquent en
grande partie par ce dialogue interdiscipli- naire (et Ç inter-outils È), et sont formalisŽes par trois voies principales de recherche :
La recherche Žtiologique
Sous les Ç facteurs de risque È mis en Žvi- dence par les enqu•tes dÕŽcopathologie gisent les mŽcanismes intimes de la pathogŽnicitŽ.
La dŽmarche opŽrationnelle peut sÕaffranchir de cette situation et se contenter de mesurer lÕeffet de la suppression du facteur de risque sur lÕŽvolution du statut sanitaire du trou- peau sans sÕinterroger sur les causes physio- pathologiques des troubles de santŽ. Cepen- dant, une attitude de recherche ne rŽsiste pas ˆ la nŽcessitŽ de comprendre les mŽcanismes sous-jacents aux facteurs de risque identifiŽs : cÕest lˆ une fa•on de proposer des pistes de travail originales pour des recherches plus analytiques en collaboration avec des parte- naires rompus aux Žtudes Ç pointues È. LÕintŽ- r•t dÕŽlucider ces mŽcanismes est dÕautant plus essentiel que la pathologie ŽtudiŽe est plus frŽquente, son importance Žconomique non nŽgligeable et son Žtiologie mal cernŽe en dŽpit des nombreuses recherches sur le sujet.
Ce souci Žtiologique a typiquement motivŽ les travaux sur lÕŽtiologie nutritionnelle de la rŽtention placentaire, de la fi•vre vitulaire, des mŽcanismes qui peuvent expliquer lÕasso- ciation entre ces deux pathologies (figure 3), ceci en combinant rŽsultats ŽpidŽmiologiques et expŽrimentations en milieu contr™lŽ. De la m•me fa•on, on a mis en Žvidence au labora- toire, le r™le des crucif•res (colza fourrager notamment) distribuŽes en fin de gestation, dans la mortinatalitŽ des veaux et la patholo- gie hŽpatique. LÕensemble de ces travaux sou- ligne en particulier le r™le des apports ali- mentaires en acides gras polyinsaturŽs sur les pathologies associŽes ˆ la mise bas (rŽten- tion placentaire, fi•vre vitulaire, mammite post-partum), ˆ la fertilitŽ et ˆ lÕinflammation mammaire. Des travaux sont en cours pour tenter de prŽciser expŽrimentalement les points soulevŽs par lÕapproche Žcopatholo- gique.
La modŽlisation
LÕidŽe dÕutiliser, en ŽpidŽmiologie, des mod•les mathŽmatiques pour prŽdire lÕŽvolu- tion dÕune ŽpidŽmie est ancienne. D•s 1865, lÕanglais W. Farr avait proposŽ une Žquation du troisi•me degrŽ pour prŽdire lÕŽvolution de la peste bovine dans son pays. En Žcopatholo- gie, lÕoutil modŽlisation est longtemps demeurŽ implicite. En effet, au cours du tra- vail de recherche en Žcopathologie, le cher- cheur est confrontŽ ˆ lÕŽlaboration dÕun mod•le conceptuel des donnŽes, ˆ la nŽcessitŽ de proposer un prŽ-mod•le conceptuel dÕana- lysequi lÕoblige ˆ dŽcrire les facteurs et leurs interrelations sous une forme claire et expli- cite, ˆ procŽder ˆ lÕanalyse des donnŽes qui permette de prŽciser les mod•les statistiques rŽgissant les liens entre maladie et facteurs explicatifs. De plus, dans la mesure o• lÕŽco- pathologie consiste ˆ rŽpondre ˆ la question Ç
Etant donnŽ un extrant dŽterminŽ (la Èper- formanceÇ sanitaire), quel intrant ou combi- naison dÕintrants (les pratiques et les condi- tions dÕŽlevage) peut produire ce rŽsultat ? È, la problŽmatique soulevŽe par la dŽmarche Žcopathologique rel•ve bien du travail de modŽlisation. DÕun certain point de vue, la dŽmarche de modŽlisation est Ç consubstan- tielle È de lÕapproche Žcopathologique.
Autrement dit, il sÕagit de passer dÕune atti- tude de recherche exploratoire visant ˆ dŽcrire la rŽalitŽ observŽe, ˆ la modŽlisation
du fonctionnement du Ç syst•me animal È (vu au travers de ses productions - les Ç perfor- mances zootechniques È - et de son Žtat de santŽ - les Ç performances sanitaires È), en intŽgrant les param•tres de contr™le des variables dÕenvironnement. En pratique, lÕob- jectif est de simuler lÕeffet ˆ long terme de dif- fŽrentes stratŽgies de gestion du troupeau sur lÕŽtat de santŽ des animaux.
Dans lÕimmŽdiat, le laboratoire sÕest intŽ- ressŽ ˆ lÕeffet des mammites sur la produc- tion laiti•re ˆ lÕŽchelle de la lactation, ce qui a INRA Productions Animales, Hors-sŽrie 1996
132 / B. FAYE, J. BARNOUIN
Figure 3. Cheminement des facteurs nutritionnels aboutissant à l’association entre fièvre vitulaire et rétention placentaire chez la vache laitière (d'après Barnouin et Chassagne 1991).
Ration de fin de gestation
Déséquilibre du système cholinergique
Energie ou
Muscle utérin
Rétention placentaire Fièvre vitulaire
Facteurs génétiques
Ca
TxA2 PgI2 PgF2 α PgE2 Parathormone
Tonus musculaire
Perte d'appétit Lipolyse Rang de lactation Autooxydation
des AGPI Disponibilité en acide arachidonique
Mobilisation
intracel. Ca Ca extracel.
Vitamine E / Se
Acide linolénique Acide linoléique
Tonus vasculaire Agrégation des plaquettes
Activité myométriale Induction du vêlage
Muscles squelettiques
Muscles lisses des réservoirs gastriques
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exigŽ le couplage de trois sous-mod•les : un mod•le prŽdictif de la courbe de lactation en lÕabsence de facteurs perturbants accidentels, un mod•le prŽdictif de lÕoccurrence des mam- mites dans le cours de la lactation, et un mod•le de lÕeffet des mammites sur la produc- tion laiti•re (figure 4).
Pour lÕavenir proche, les travaux vont sÕap- pesantir sur le passage de lÕŽchelle lactation ˆ lÕŽchelle carri•re en utilisant un mod•le de survie (mod•le de prŽdiction de lÕoccurrence dÕun ŽvŽnement), et sur la mise en Ïuvre de mŽthodes encore peu usitŽes en ŽpidŽmiologie et issues des travaux de mathŽmatiques (mod•les dynamiques issus de la thŽorie des catastrophes, des fractales, du chaos...) en lien Žtroit avec les bio-informaticiens de lÕEcole VŽtŽrinaire de Lyon qui ont dŽveloppŽ ces techniques pour analyser les syst•mes zootechniques.
LÕintelligence artificielle
Pour rŽsoudre un probl•me pathologique, le vŽtŽrinaire praticien objective la maladie observŽe : il dŽtermine la nature des troubles, leur gravitŽ, leur Žvolution et les facteurs de risque liŽs ˆ lÕanimal ou au troupeau, avant de proposer une intervention thŽrapeutique.
En clair, il raisonne en fonction de mod•les de causalitŽ (agent causal) ou dÕassociation (fac- teurs de risque) avant de prendre une dŽci- sion thŽrapeutique (mod•le dÕaction). LÕinter- vention du vŽtŽrinaire rel•ve donc de la construction dÕun raisonnement logique quÕun syst•me-expert peut reproduire informatique- ment en reconstituant les mod•les ŽlaborŽs par ceux qui poss•dent la connaissance du phŽnom•ne ŽtudiŽ.
Un syst•me-expert ne vise pas ˆ modŽliser le monde, mais les connaissances sur ce monde. En pathologie animale, lÕexpertise peut fort bien sÕappuyer sur les rŽsultats des enqu•tes Žcopathologiques. Cependant, force est de constater que les syst•mes-experts nÕont pas suscitŽ dans le domaine de la patho- logie animale lÕintŽr•t quÕon en attendait (ˆ lÕinverse semble-t-il de la pathologie vŽgŽtale qui a vu Ç fleurir È ce type dÕoutils). Il nÕest pourtant pas Žtabli que cette situation soit
dŽfinitive et, ˆ dŽfaut de sÕengager rŽsolu- ment dans cette voie, le Laboratoire dÕEcopa- thologie rŽflŽchit sur les perspectives quÕelle peut offrir tant sur le plan de la Recherche que sur celui de lÕaction.
Le retour sur le terrain
Le caract•re opŽrationnel de la dŽmarche Žcopathologique implique nŽcessairement un retour sur le terrain. A partir des rŽsultats acquis et avec lÕappui de structures de dŽve- loppement appropriŽes, des plans de prŽven- tion sanitaire seront proposŽs aux acteurs de la santŽ animale.
De plus, les syst•mes dÕŽlevage sont en constante Žvolution. Dans une exploitation agricole, la modification des pratiques et des conditions dÕŽlevage transforme en perma- nence lÕŽtat sanitaire du cheptel. Le Ç matŽ- riel animal È lui-m•me Žvolue sans cesse sous lÕinfluence des innovations alimentaires et des programmes gŽnŽtiques.
Par ailleurs, tout mod•le nÕest que la reprŽ- sentation de la rŽalitŽ et non la rŽalitŽ elle- m•me. LÕŽtape de validation est donc incon- tournable, soit sur des jeux de donnŽes dŽjˆ existants par ailleurs, soit en sÕappuyant sur des nouvelles enqu•tes en Žlevage.
Le retour sur le terrain est en consŽquence indispensable, quelles que soient les voies de recherche entreprises. La mise en Ïuvre dÕun tel retour nÕest pas des plus aisŽes. Il a ŽtŽ possible dans le passŽ par une conjonction Žminemment favorable dÕintŽr•ts convergents entre des partenaires scientifiques et profes- sionnels ne se trouvant pas en situation bud- gŽtaire trop difficile. Si les syst•mes dÕŽlevage Žvoluent, les conditions de la recherche aussi.
Pourtant, dans le domaine de lÕŽcopathologie, lÕexploitation agricole demeurant le lieu dÕŽtude privilŽgiŽ, il sera fondamental dÕenga- ger de nouvelles actions de terrain. Seul un ambitieux projet de collaboration entre Žquipes INRA et hors-INRA pourrait contri- buer ˆ mobiliser les ressources nŽcessaires.
On y travaille.
Figure 4. Types de réponse en termes de perte de lait consécutive à une mammite (d'après Lescourret et Coulon 1994).
Lait (kg/j)
-2 0 2 4
20
15
10
type 1 type 2
-2 0 2 4
type 3
Semaine
-2 0 2 4
Vache témoin Vache atteinte de mammite clinique à la semaine 0 type 4
-2 0 2 4
20
15
10 25
20
15
type 5
-2 0 2 4
25
20
15 25
20
15
Barnouin J., 1992. Approche Žcopathologique de la composante nutritionnelle des troubles de santŽ chez la vache laiti•re : des facteurs de risque aux mŽcanismes de la pathogŽnicitŽ. Th•se dÕUniversitŽ, Montpellier II-FacultŽ des Sciences et Techniques du Languedoc, 175 pp.
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134 / B. FAYE, J. BARNOUIN
