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Entérite du lapin à Escherichia coli O103. Essais de
prévention par vaccination
R. Camguilhem, A. Milon
To cite this version:
R. CAMGUILHEM* A. MILON*
*
INRA Laboratoire de
Pathologie
du Bétail*’!
Département
deBiologie
Moléculaire Ecole Nationale Vétérinaire23, chemin des
Capelles
31076 Toulouse CedexEntérite
du
lapin
à
Escherichia coli
O103.
Essais
de
prévention
par
vaccination
La
production française
de viande de
lapin,
de l’ordre de
160 000 tonnes
par
an,
représente
2,4
%
de la
production
agricole
globale
et 5
%
de la
valeur des
productions
animales,
soit
unniveau
équivalent
à
celui
de
la
production
ovine.
La
pathologie digestive d’origine
bactérienne
est
undes
problèmes
majeurs
chez les
animaux
à
l’engrais,
avec,
aupremier
rang,
les entérites dues
auxcolibacilles
entéropathogènes,
qui
peuvent
entraîner
des
taux
de mortalité
de
plus
de
30
%,
et
dont l’évolution
n’est
pas
entravée
par
les
traitements
médicamenteux.
La vaccination
des
lapereaux
devrait
permettre
de
mieux
contrôler
cesinfections.
La cause essentielle de mortalité chez le
lape-reau sevré est lapathologie digestive,
avec unesymptomatologie
évocatrice associant diarrhéeet
déshydratation.
Enélevage
intensif,
malgré
l’utilisation
systématique
d’alimentssupplé-mentés en anticoccidiens
qui
ontpermis
unequasi-disparition
des coccidiosesdigestives,
certains
élevages
continuent à voir leur rentabi-lité gravement entamée par des affectionsenté-ritiques,
associées leplus
souvent à uneprolifé-ration iléo-caecale d’Escherichia coli.
Les
particularités
de laphysiologie digestive
deslagomorphes expliquent
enpartie
leurgrande
sensibilité aux affectionsentéritiques.
Toute
perturbation
de lacaecotrophie (émission
quotidienne
decaecotrophes
ou « fècesmolles »,
ingérés
dès leurapparition
au niveaude
l’anus)
ou du transit intestinal a desconsé-quences
pathologiques rapides.
De nombreux facteurs d’environnement(froid,
chaleur,
ambiance
bruyante,
déficience del’aération...)
ou alimentaires
(abreuvement
insuffisant,
ali-ment à taux
cellulosique
insuffisant,
ouexcé-dentaire en apport
protéique,
utilisationd’anti-biotiques...)
peuventperturber
laphysiologie
digestive
dulapin,
parfois
parsimple
change-ment de son comportement alimentaire
(arrêt
de la
caecotrophie),
parfois
du fait demodifica-tions
plus
durables du transit ou de la floredigestive
normale. La stasedigestive,
suivie de modificationschimiques
du contenu caecal(déséquilibre
des acides gras,augmentation
dupH...)
favorise unepullulation
bactérienneanormale,
avec trèsfréquemment
undévelop-pement
exagéré
de la florecolibacillaire, qui
s’accompagne
d’une diarrhée. La florecoeco-colique
normale dulapin
est dominée par lesanaérobies et est relativement pauvre en
coliba-cilles : les taux caecaux et fécaux normaux
n’ex-cèdent pas 10’-104 E. coli par gramme. Dans les
cas de diarrhées
d’étiologie complexe,
ces tauxpeuvent augmenter
jusqu’à
10"’-10" E.coli par gramme, mais les souches de colibacillesiso-lées de tels animaux et réadministrées par voie
Résumé
—————————————————————————La colibacillose du
lapin
sevré est unsyndrome entéritique
grave,épizootique
dans les
élevages
rationnels, accompagné
de taux de mortalitéparfois
supérieurs
à 30 %. Elle est
provoquée
par des Escherichia colientéropathogènes,
apparte-nant
essentiellement,
en France, ausérogroupe
0103 et à desbiotypes
nefermen-tant pas le rhamnose. Ces germes colonisent le tube
digestif
deslapins
grâce
àune adhésine
protéique
de p.m. 32 000,qui
leurpermet
de s’attacher auxentéro-cytes.
Les traitements antiinfectieux sont peu ou pas efficaces. Seule la vaccination par
voie
orale,
stimulant l’immunité locale desanimaux,
ajusqu’à présent
montréune efficacité certaine dans le contrôle de la maladie. La vaccination des mères
ne permet pas d’obtenir une
protection
desjeunes après
le sevrage. Par contre, lavaccination orale des
lapereaux
dès le sevrage, durant 4jours
à l’aide d’un vaccininactivé
préparé
par culture d’une souche 0103 dans un milieu favorable àl’ex-pression
del’adhésine,
protège
100 % des animaux contre tous lessignes
clini-ques d’une infection
expérimentale
ultérieure. Cette méthode de vaccinationorale à des
lapins
sains ne manifestent aucunpouvoir
pathogène.
La colibacillose n’est, dansce cas, que secondaire aux facteurs
étiologiques
ouprédisposants
citésplus
hauts et uneamé-lioration des conditions
d’élevage,
un meilleuréquilibre
alimentaire,
sont engénéral
suffisantspour lutter contre ces entérites « non
spécifi-ques ». Par contre, une forme différente de coli-bacillose
digestive
est apparue en Francedepuis
une dizaine d’années.Celle-ci,
beau-coup
plus
préoccupante,
frappe pendant
laphase d’engraissement.
Elle est due à des E.coliappartenant
à dessérogroupes
etbiotypes
spé-cifiques, entéropathogènes expérimentalement,
souvent multirésistants auxantibiotiques.
C’estde cette forme que nous traitons ici.
1
/ L’entérite colibacillaire
du
lapin
1.
1
/ La
maladie
enélevage
Depuis
le début des années 80, de nombreuxélevages
delapin
de chair ont été confrontés àdes
syndromes entéritiques
sedéveloppant
dèsles
jours
suivant le sevrage, et provoquant despertes
depoids
importantes
et des taux demor-talité
parfois
supérieurs
à 30 %. Cessyndromes,
d’allure
explosive,
sont rebelles à toutethéra-peutique
antibiotique,
compte tenu de l’arsenaldisponible
chez lelapin
et de l’allureépizooti-que de
l’affection,
si bien que dans certains casgraves, l’éleveur est contraint de
stopper
sapro-duction pour désinfection et vide sanitaire
avant de reconstituer un nouveau
cheptel
dereproducteurs.
Des taux élevés de colibacilles(le plus
souventsupérieurs
à 10‘’ germespar
g)
sont trouvés dans les fèces des animaux
malades et de nombreux auteurs ont démontré le
pouvoir
pathogène
des souches isolées de tels animaux, enreproduisant
des diarrhéesmortelles par
simple
administration orale dedoses relativement faibles
(10!
à 104bactéries)
(Licois
et al 1982, Renault et al 1983, Peeters etal 1984,
Camguilhem 1985).
Cette entité sedis-tinguait
donc clairement des colibacilloses secondaires aux erreursd’élevage,
notamment par lapathogénicité
des souches bactériennesen cause.
1.
2
/
La
colibacillose
expérimentale
à E.
coli
0103
3
En 1985, nous avons mis au
point
un modèleexpérimental
decolibacillose,
enreproduisant
la maladie sur 142
lapereaux
sevrés. L’infectionpar voie orale par 10a ou 10’ Ecoli
appartenant
à la souche Bio
(0103,
rhamnosenégative :
voirci-dessous) (Camguilhem
et al1986)
s’accom-pagne d’une diarrhée chez 90 % des animauxinfectés et les taux de
mortalité,
25jours
après
infection,
étaientrespectivement
de 50 % et62 % dans les lots traités à 10’ et 10’. Des pertes
de
poids
trèsimportantes,
de 20 à 30%,
sontenregistrées
avant la mort. Les fèces sont trèsliquides
et souillent le trainpostérieur
desani-maux
(figure 1).
Al’autopsie,
les lésionsinté-ressent exclusivement
l’appareil
digestif,
avec un contenuliquide
et nauséabond du caecum ethémorragiques
de la séreuse en « coups depin-ceau » au niveau du caecum et du colon
proxi-mal,
dont le contenu esthémorragique (figure
2).
A
l’histologie,
on observe une colonisationbactérienne de
l’apex
des villositésintestinales,
des
foyers
de destruction del’épithélium
et deshémorragies.
Le contenu caecal des animauxmalades
présente
des taux élevés de colibacilles(lo’
à 10v parml),
et sonpH
estplus
élevé que chez les animaux sains(6,6
contre5,8).
Le
pouvoir
pathogène
de la souche B10 a étédepuis largement
confirmé et ce modèleexpéri-mental a, par la suite, été
complété
pour l’étude deprotocoles
de traitement et de vaccination.2
/ Caractéristiques
des souches
d’E.Coli
entéro-pathogènes
pour
le
lapin
sevré
_
2.i
/ Enquête
épidémiologique
et
protocole
d’étude des souches
de
colibacilles
isolées
enFrance
dans
les
élevages
infectés
Entre 1984 et 1987, un total de 575 souches d’Escherichia coli provenant de 119
élevages
répartis
sur 34départements
et où sévissaientdes diarrhées
après
sevrage ont été isolées. Cessouches ont été caractérisées par leur séro-groupe 0
(typage
de leurlipopolysaccharide
ouantigène 0),
à l’aide de 12 sérums anti-0cor-respondant
auxsérogroupes
lesplus
fréquem-ment rencontrés chez le
lapin.
Cent
vingt
six souches(au
moins une paréle-vage),
représentatives
des 575 souchesisolées,
ont ensuite été caractérisées par leur
biotype,
par contrôle de leur
pouvoir
de fermentation d’une série decinq
carbohydrates (sorbose,
dulcitol, raffinose,
saccharose etrhamnose),
selon un schéma de
typage proposé
parOker-man et Devriese
(1985).
Enfin,
un lot de 39souches, représentatives
des 126
précédentes
quant auxsérogroupes
etbiotypes,
ont été retenues pour des études surleur sensibilité aux
antibiotiques
et leurpou-voir
pathogène expérimental.
A ceteffet,
cha-que souche sélectionnée a été administrée per os à 3
lapins
de 37jours,
à la dose de 109 cel-lules. Un suiviclinique
(enregistrement
despertes
depoids,
des diarrhées et de lamorta-lité)
etmicrobiologique (recherche
descocci-dies,
mesure des taux de colibacilles dans lescontenus caecaux et réisolement de la souche
inoculée)
permettaient
d’apprécier
lepouvoir
pathogène expérimental
dechaque
souche.Cette étude a démontré l’existence d’une
rela-tion
univoque
entre lepouvoir
pathogène
des colibacilles isolés deslapins
diarrhéiques
enFrance et les marqueurs
diagnostiques
éven-tuels que sont leurs
sérogroupes,
biotypes,
ouantibiotypes.
En outre, elle a débouché - autravers de l’étude des facultés d’adhésion de
ces souches à des
systèmes
cellulaires in vitro-
sur la découverte d’un adhésine caractéristi-que des souches 0103 hautement
pathogènes
chez le
lapin
sevré.2.
2
/
Sérogroupes
Dans aotre
étude,
plus
de la moitié des souches d’E. coli isolées en France delapins
sevrés
diarrhéiques
appartiennent
auséro-groupe 0103
(figure
3)
(Camguilhem
et Milon1989).
De telles souches sont isolées surl’en-semble du territoire. Les autres
sérogroupes,
beaucoup
moinsfréquents,
sont dans l’ordre0132, 0128, 02 et 026. Dans la
quasi
totalité des cas, les souches isolées dans un mêmeéle-vage
appartiennent
au mêmesérogroupe.
Plusieurs auteurs ont décrit des souches de colibacilles
pathogènes
pour lelapin
sevréappartenant
ausérotype
015:H-. Ces souchessemblent
prédominantes
notamment dans lespays du Bénélux
(Okerman
et al 1985, Peeters et al1988)
et semblentproches
de la soucheRDEC-1
(Rabbit
Diarrheal Ecoli - type1),
qui
est considérée comme un modèle des souches
entéropathogènes
d’E.coli(Cantey
et Blake1977).
Parmi les souches que nous avonsiso-lées,
une seuleappartenait
à cesérogroupe,
etson
pouvoir
pathogène
n’a pu être confirmé. Les souches de colibacillespathogènes
isolées chez lelapin
sevré semblent donc montrer desrépartitions
géographiques
très nettes, avec uneforte
proportion
de souches 0103 en France,alors que des pays
limitrophes
tels que la Belgi-queprésentent
une dominance de souches015. Ceci
pourrait
être lié àl’intégration
dessystèmes d’élevage
industriels dulapin,
qui
permet la diffusion des souches
pathogènes
par le biais desélevages
dereproducteurs.
2.
3
/
Biotypes
Sur 126 souches provenant de 119
élevages,
14biotypes
différents ont été identifiés selon leprocédé
simplifié
d’Okerman(Okerman
etDevriese
1985).
L’étude de lacapacité
des souches à fermenter le rhamnose est tout à faitintéressante : elle permet de
distinguer
74souches rhamnose
négatives
appartenant
auxseuls
sérogroupes
0103 et 026(soit
70 des 72Certaines souches
d’Escherichia
coliprovoquent des
entérites chez le
lapin
sevré,
avec destaux de
mortalité
importants.
La maladie est rebelleEn
France,
les souchesd’E.coli
trèspathogènes
pour lelapin appartiennent
essentiellement
ausérogroupe
0103,
àdes
biovar rhamnosenégatifs,
et ellesexpriment
uneadhésine
spécifique.
souches de
sérogroupe
0103 testées, et latota-lité des souches 026
testées)
(Camguilhem
etMilon
1989).
2.
4
/
Pouvoir
pathogène
expérimental
L’infection
expérimentale
de lots delapins
sevrés par 39 souches
différentes,
représenta-tives des différents
sérogroupes
etbiotypes,
amontré trois types de
réponses
(tableau
1)
(Camguilhem
et Milon1989) : (i)
unpremier
lotde souches provoque des pertes de
poids
graves, des diarrhées
profuses
avecdéshydrata-tion et mort des animaux 5 à 14
jours après
infection, accompagnées
de lésions intestinalesparfois hémorragiques.
Ainsi, les 15 souches0103
rhamnose-négatives
testées ontprovoqué
la mort de 33
lapins
sur 44(75 %) ;
de mêmeles 4 souches 026:Hll ou
rough:Hll
rham-nose-négatives
ont tué 9lapins
sur 12. Toutesles souches
rhamnose-négatives
testées fontpartie
de ce groupe, cequi
montre la valeur de la recherche de la fermentation du rhamnose dans lediagnostic
des souchesentéropatho-gènes
pour lelapin. (ii)
un deuxième groupe desouches,
toutesrhamnose-positives, plus
hété-rogènes
quant
à leurssérogroupes,
provoque des diarrhéeslégères,
avec retard de croissancepassager, sans mortalité.
(iii)
les autressouches,
également
rhamnosepositives,
neprovoquent
aucun trouble et peuvent êtrequalifiées
de nonpathogènes.
Leur isolement delapins
diarrhéi-ques est secondaire à une diarrhée d’autre
ori-gine.
Ces souches fontpartie
de la florenor-male du
lapin.
Ces résultats démontrent que les souches de
colibacilles hautement
pathogènes
pour lelapin
ne se recrutent, en France, queparmi
lessouches 0103,
épidémiologiquement
prédomi-nantes, et 026
(isolées
dans 4élevages
situésdans le même
département).
Toutes cessouches
présentent
un marqueur - le caractèrerhamnose
négatif -
assez peufréquent
chez lescolibacilles pour en faire un caractère de
dia-gnostic
bactériologique simple
etfiable,
à laportée
de tout laboratoireimpliqué
dans ledia-gnostic
des colibacilloses en médecinevétéri-naire. La recherche
conjointe
dusérogroupe
etdu caractère rhamnose
négatif
permet en effetde
distinguer
aisément cessouches,
des E. colipeu ou non
pathogènes
isolés chez lelapin.
Lesérogroupe
à lui seul semble insuffisant car une minorité de souches 0103 rhamnoseposi-tives et non - ou peu -
pathogènes
semblentcirculer dans le
cheptel français (tableau 1).
Aucune information intéressante n’a été
apportée
par l’étude de la sensibilité dessouches aux
antibiotiques.
Les souchespatho-gènes
0103 et 026 serépartissent
respective-ment dans 8 et 2
antibiotypes
différents(Cam-guilhem
et Milon1989).
2.
5
/ Adhésion
bactérienne
auxcellules
intestinales
et
de
lignées
Les bactéries
responsables
de troublesdiges-tifs
présentent,
dans l’immensemajorité
descas, des
systèmes
biochimiques
appelés
«adhé-sines »,
qui
leur permettent de s’adsorberspé-cifiquement
auxentérocytes
par le biaisd’inte-ractions de type
ligand-récepteur.
Cephéno-mène d’adhésion aux muqueuses est considéré
comme un facteur
intrinsèque
depathogéni-cité. Il
permet
à ces bactéries dedéjouer
cer-tains mécanismes non
spécifiques
de défensede
l’organisme
tels quepéristaltisme,
couche demucus, flux
liquidiens
qui
contribuent àl’éli-mination des
microorganismes.
Ilpermet
égale-ment à ces germes non résidents d’entrer en
compétition
avec la florenormale,
elle mêmemuqueuses, et de coloniser la surface
disponi-ble,
première
étape
avantl’expression
de leurpouvoir
pathogène.
La souche américaine RDEC-1(Cantey
et Blake1977)
présente
unsys-tème d’adhésion à la muqueuse iléale du
lapin,
qui
a été bien étudié etqui
en fait un desprin-cipaux représentants
d’une descatégories
de colibacillesresponsables
de troublesdigestifs
(toutes espèces confondues) :
les EPEC(Entero-Pathogenic
E.coli)
(Levine 1987).
Les EPECfor-ment une
catégorie
différente des ETEC(Ente-roToxigenic
E.coli)
que l’on retrouve, parexemple,
dans les diarrhées néo-natales desveaux et des
porcelets.
L’adhésine de RDEC-1forme des
pili
(des
«poils »)
à la surface de labactérie. Ces
pili, appelés
AF/R1 pour «Adhe-sive Factor of RDEC-1 », sont formés par
poly-mérisation d’une
protéine
de p.m. 19 000, codée par unplasmide
(Cheney
et a]1983).
LAF/R1 a de l’affinité pour un
récepteur porté
par la membrane des
entérocytes
deslapins
âgés
deplus
de 3 semaines(Cheney
etBoe-decker
1984).
L’interactionAF/Rl-récepteur
permet une
première étape
d’adhésion dugerme à la muqueuse,
qui
est suivie d’une secondeétape
de contact étroit entre lamem-brane externe de la bactérie et la membrane
cytoplasmique
del’entérocyte,
avec effacementdes microvillosités de cette dernière
(Takeuchi
et al
1978) :
cetteimage
dite « en coupe » ou« en
piédestal
» semble relativementtypique
des EPEC.
Nous avons
entrepris,
en 1989, l’étude despropriétés
d’adhésion cellulaire des souches isolées deslapins français.
Des tests d’adhésionont été réalisés in vitro en mettant en
présence
les différentes souches caractérisées
plus
hautavec 3
systèmes
cellulaires : des villositésintes-tinales de
lapins
de 8jours
et de 6 semaines(figure 4)
et des cellules delignée
HeLaentrete-nues en culture
(figure 5) (Esslinger
et al 1989 ; Milon et al1990).
Une étude enparallèle
descomposants de membrane externe des
souches,
par
électrophorèse
engel
depolyacrylamide-SDS et test
d’immunoempreintes
nous apermis
de mettre en évidence une nouvelle
adhésine,
différente de
lAF/R1, partagée
par les souches0103
pathogènes
et deux souches 0128 non -ou peu -pathogènes (tableau
2).
Cetteprotéine
permet l’adhésion aux trois
systèmes
de cel-lules utilisés etprésente
un monomèreprotéi-que de p.m. 32 000
(Milon
et al1990b).
Sapré-sence est corrélée avec un haut niveau de
colo-nisation du tube
digestif
dulapin.
Sondétermi-nisme n’est apparemment pas
plasmidique
et lastructure bactérienne porteuse de cette
pro-téine semble être de nature «
piliaire
»
(don-nées non
publiées).
L’expression
de l’adhésinepar les souches est hautement
dépendante
dumilieu de culture et de la
température
expriment
laprotéine
de p.m.32 000 seulementaprès
culture en milieuPenassay,
à 37&dquo;C. La découverte dusystème
d’adhésion des souches 0103 apermis
desprogrès
dans larationalisation des
protocoles expérimentaux
de vaccination utilisant des souches vaccinales
inactivées ou vivantes
exprimant
fortement cetadhésine, qui
s’avère unantigène
vaccinalimportant.
En outre, l’utilisationdiagnostique
de cette adhésine
(par
mise en évidenceimmu-nologique)
est en cours dedéveloppement
dansnotre laboratoire.
En
conclusion,
l’entérite colibacillaire dulapin
sevré est essentiellementdue,
en France,à des souches d’Escherichia coli de
sérogroupe
0103,
debiotypes rhamnose-négatifs.
Cecijus-tifie en
partie
le terme de « colibacillose 0103 »largement répandu
dans les milieux cunicoles.Les souches 0103
pathogènes
possèdent
uneadhésine
protéique originale,
de p.m. 32 000, différente de celle de la souche RDEC-1. L’inté-rêt de cette adhésine réside dans son caractèreantigénique, participant
à la vaccination, etdans son utilisation
diagnostique possible.
3
/ Vaccination
contre
_la colibacillose
0103
3.
1
/ Généralités -
Raisons
et
contraintes
de
la vaccination
Dans le cadre de la colibacillose 0103, le
trai-tement
antibiotique
(colistine,
néomycine,
flu-méquine
ou enrofloxacine dans l’eau debois-son)
apporte
une améliorationpassagère
desrésultats
zootechniques,
mais ne blanchit pasl’élevage
(Camguilhem
et Tournut 1986, Peeterset al
1990).
Lesantibiotiques
ne peuvent pasêtre
envisagés
comme agentsprophylactiques
pour des raisons de coût et d’efficacité.
Diffé-rentes méthodes
prophylactiques
parmodifica-tion de l’alimentation
(acidification
de l’eau de boisson par addition d’acideacétique,
augmen-tation du taux
cellulosique
del’aliment)
n’ontaucune action
préventive
(Lebas
etCam-guilhem 1986). Compte
tenu de cesdonnées,
laprophylaxie
de l’entérite colibacillaire 0103 nepeut être
envisagée
que par la vaccination. Trois données nous ont orientés vers le choixde
protocoles
de vaccination par voie orale deslapereaux
au sevrage :- la colibacillose est une affection strictement
digestive.
La mise en oeuvre d’uneréponse
immunitaire
générale,
obtenue en vaccinant par voieparentérale,
risque
d’être inefficace enterme de
protection.
Cette assertion a étévéri-fiée : la vaccination par voie
intradermique
neprotège
pas leslapereaux
contre uneépreuve
virulente
(Camguilhem
1986).
Il est nécessairede stimuler les
réponses
immunitaireslocales,
au niveau
digestif,
de manière à obtenir des effecteurscapables
deprotéger
la muqueuse ausite d’infection. Ceci
justifie
l’administration d’un vaccin par voieorale,
capable
de stimuler lesystème
immunitaire commun auxmuqueuses. Les vaccins utilisés étant des
bac-téries inactivées par le formol
(plus
apte àconserver les structures
antigéniques
nativesdes
antigènes
inertes, des administrationsrépé-tées et relativement massives sont nécessaires
pour obtenir une bonne stimulation
(Mestecky
1987).
- la colibacillose 0103 n’est
pas une affection
néonatale ;
elle n’atteint pas lesjeunes
aunid,
dans les
premiers jours
de vie, mais sévitclini-quement
seulementaprès
le sevrage. Desproto-coles
impliquant
une vaccination des mères etle transfert des
anticorps
maternels aujeune
par voie
transplacentaire
et lactée(Peri
etRothberg 1986) -
tels que ceux utilisés dans laprophylaxie
des colibacilloses néonatales à ETEC du veau ou duporcelet -
risquent
d’êtreinefficaces,
car leurs effets deprotection
localecessent
pratiquement
dès l’arrêt del’allaite-ment. Nous avons néanmoins vérifié ce
point
(voir 3-4).
- la colibacillose 0103
frappe parfois
très tôtaprès
le sevrage. Il convient donc de tenter deprotéger
lesjeunes
leplus
tôtpossible.
Unesti-mulation de ceux-ci
pendant
laphase
d’allaite-ment
pourrait
semblersouhaitable,
mais seheurte à l’immaturité de leur
système
immuni-taire et à l’effet pervers que peutjouer
letrans-fert de l’immunité maternelle sur les
capacités
de
réponse
propres au nouveau-né. Nous avonsdonc
opté
pour une vaccination desjeunes
dèsle sevrage
(débutant
à 27-30jours
d’âge).
3.
2
/ Protocoles
expérimentaux
utilisant la souche
B10
Les
protocoles
de vaccination dont nousallons
parler
ont donc tous despoints
com-muns : la souche vaccinale est la souche B10
(0103,
rhamnosenégative)
inactivée par lefor-mol. Les doses
quotidiennes
sont de 2 à 4 10&dquo; corps bactériens. Le vaccin est administré peros à la sonde
oesophagienne.
L’efficacité de lavaccination est évaluée par une
épreuve
viru-lente réalisée 5
jours
après
arrêt de lavaccina-tion, en administrant per os aux
lapereaux
unedose de 2 à 4 104bactéries viables de la souche
Bio. Dans le cas de
protocoles
de vaccinationexclusive des
mères,
leslapereaux
sontéprou-vés de la même
façon,
10jours après
sevrage.Un lot témoin de
lapereaux
non vaccinés estéprouvé systématiquement
enparallèle.
L’effi-cacité de la vaccination est vérifiée par compa-raison des lots vaccinés et témoins sur un
plan
clinique
(contrôle
des pertes depoids
etcourbes de
croissance,
dessignes
de diarrhéeet de la
mortalité),
microbiologique
(numéra-tions des colibacilles et caractérisation des souches
isolées,
numération descoccidies),
etimmunologique
(dosages
d’anticorps
de classeIgA
anti-LPS 0103 ou anti-adhésine dans lesfèces,
contenus caecaux ou lactosérums parELISA,
dosage d’IgA
etd’agglutinines
séri-ques).
L’essentiel des résultats obtenus ont été résumés sur le tableau 3.3.s
/ Vaccination
ausevrage
par
unvaccin inactivé
a / Protocole de
base
Les
premiers
essais trèspositifs
ont étéobte-nus
grâce
à l’utilisation par voie orale d’unvac-cin
préparé
par culture de la souche Bio enbouillon
Trypticase-Soja
(BTS),
à raison de 2 à 4.10! corps bactériens parjour
pendant
10jours
à
partir
du sevrage(Camguilhem
et Milon1990).
Uneprotection
totale contre lessignes
cliniques
a été obtenue(tableau 3)
et les ani-maux vaccinés ont conservé une croissanceexcellente
(gain
depoids
moyenquotidien
de 40g.)
durant toutel’épreuve
virulente. Enoutre, les animaux recevant ce
régime
vaccinalont éliminé
rapidement
la souched’épreuve,
qui
n’étaitplus
retrouvée dans les fèces dès le13
e
jour
après
infection(tableau
3).
Ceproto-cole s’avérait alors bien meilleur que son
équi-valent utilisant un vaccin
préparé
par culturede la souche sur
gélose
Minca.Rétrospective-ment, cette différence d’efficacité
peut
être mise sur le compte del’expression
del’adhé-sine dans le vaccin : le milieu BTS permet une
faible
expression,
alors que celle-ci n’est pasexprimée
engélose
Minca.Nous avons alors tenté de diminuer la durée d’administration de ce vaccin, 10
jours
noussemblant
incompatible
avec les contraintesd’élevage.
Au cours de deux autresexpérimen-tations, un vaccin
préparé
par culture en BTS aété administré
pendant
6 j jours
ou4 j jours,
don-nant dans
chaque
cas desprotections
incom-plètes
et laissantpersister
la souched’épreuve
jusqu’à l’abattage
des animaux survivants à despoids
commerciaux(tableau
3).
Le but a étécependant
atteint en modifiant le milieu decul-ture de la souche vaccinale : les études sur
l’adhésine des souches 0103 nous
ayant
mon-tré que celle-ci était fortement
exprimée
enbouillon
Penassay,
ce milieu de culture a étéutilisé dans la
préparation
des vaccins. Avecune telle
préparation,
uneprotection
totale aété obtenue
après
quatrejours
d’administrationseulement,
et la souched’épreuve
n’étaitplus
retrouvée dans les fèces 13jours après
l’infec-tion
(Milon
et al1989)
(tableau
3).
b / Nécessité d’un
rappel
Le
protocole
de 4jours
utilisant le vaccinpréparé
en bouillonPenassay
a été testé sur leterrain dans un
élevage
industrielprésentant
des
problèmes répétés
de colibacillose 0103(Camguilhem
et al1990).
Une bande de 728lapereaux
a été divisée en deux lots dont un areçu le vaccin dans l’eau de boisson
(5
lo’bac-téries par
ml)
pendant
les quatrepremiers jours
après
le sevrage. Les résultats obtenus ontmontré une
protection
correcte des animauxpendant
les 4premières
semainesd’engraisse-ment
(1,1
% de mortalité par diarrhée chez lesvaccinés contre 5,5 % chez les
témoins),
maisla
reprise
des diarrhées colibacillaires par lasuite
(à
la sixième semaine, 9,7 % de mortalitépar diarrhée chez les témoins et 6,6 % chez les
vaccinés).
Al’évidence,
le vaccin oraladminis-tré au sevrage ne
protège
paspendant
toute lavie
économique
des animaux, dans des situa-tions où des réinfections successives par les colibacilles 0103 sontpossibles.
Nous avonsdonc
essayé
de vérifier l’efficacité duprotocole
dans une situationexpérimentale
depression
d’infection forte etpermanente,
obtenue enéle-vant dans les mêmes cages, au contact les uns
des autres, des animaux vaccinés et témoins
tous
éprouvés
par la souche B10(Camguilhem
et al1990).
Dans cettesituation,
les animauxUn vaccin inactivé administré par voie
orale pendant 4
jours
àpartir
dusevrage
protège
les
animaux. Dans
les
élevages
trèsinfectés,
unrappel
de
vaccinationpeut
tLa
vaccination
des mères estinefficace
pour
protéger
lesjeunes après
lesevrage,
quel
que soitle mode
d’administration
du vaccin.
témoins, malades ou non, restent excréteurs du
colibacille
jusqu’à
leur mort, et servent desource de réinfection permanente pour les
ani-maux vaccinés de la même cage. Tous les
ani-maux étant infectés
expérimentalement
lemême
jour,
cette situation est encoreplus
«
drastique
» que celle que l’on estsusceptible
de rencontrer sur le terrain, où l’infection n’est
pas
systématique,
mais seproduit
àl’origine
probablement
chezquelques lapereaux
àpartir
de mères
porteuses
du germe ou àpartir
del’environnement avant de s’étendre par
trans-mission directe à
partir
des malades. Lesrésul-tats obtenus
globalement
montrent l’intérêt d’unrappel
de vaccination de 3jours,
débutant3 semaines
après
lepremier
vaccin au sevrage(tableau 4). Cependant,
uneprotection
totalen’a pu être
obtenue,
deux des animauxvacci-nés avec
rappel
montrant une perte depoids
avec diarrhée sans mortalité. En outre, lesani-maux des deux lots vaccinés ont été trouvés excréteurs de la souche
d’épreuve jusqu’à
l’abattage.
En
conclusion,
dans l’état actuel des résul-tats, une vaccination au sevrage par une soucheinactivée administrée per os est inoffensive et
probablement
utile pour rompre lecycle
épidé-miologique
de l’infection enélevage,
commepour
protéger
les animauxpendant
lapériode
d’engraissement.
Dans lesélevages
fortementinfectés,
il est sans doute souhaitable d’utiliserun
protocole
de vaccination comprenant unrappel
dequelques
jours
trois semainesaprès
l’entrée en
engraissement.
Desprogrès
restent àfaire
quant
à la forme finale du vaccin et sonmode
d’administration, qui
doivent être lesmoins
contraignants
possibles.
3.
4
/ Inefficacité de la vaccination
des
mères
Deux
expérimentations
distinctes nous ontconfirmé l’inefficacité de la vaccination des
mères dans le cadre de la colibacillose à E coli
0103
(Milon
etCamguilhem
1989, Milon et al1989).
Dans les deux cas,malgré
une bonneréponse
des femelles à la vaccination(anticorps
sériques
et fécaux de classeIgA)
et une bonnetransmission des
anticorps
dans lelait,
aucuneprotection
n’a étéobtenue,
chez lesjeunes
sevrés, vis-à-vis de l’infection
d’épreuve.
Plusencore, la vaccination maternelle diminue l’ef-ficacité d’une vaccination ultérieure des
jeunes
(tableau
3),
peut être par l’effet résiduel desanticorps
transmis par la mère,qui pourraient
inhiber la stimulation
antigénique
par le vaccinchez le
jeune.
Ces résultats démontrentqu’à
la différence des colibacilloses néonatales à ETEC rencontrées chez leporcelet
ou le veau, lavac-cination maternelle et le transfert d’immunité
passive qui
en découle ne peutpermettre
deprotéger
leslapereaux -
tout au moins contrela forme
clinique
laplus fréquente
del’infec-tion : celle
qui
se manifestei
11
16’s
1 <> <1>ir<iui,3.
5
/ Vaccination
par
souches
vivantes ?
Une des manières de résoudre le
problème
admi-nistration
répétée
du vaccin oral à souche inac-tivée serait d’utiliser une souche vaccinalevivante,
capable
depersister
dans le tubediges-tif des animaux et
d’y
assurer une stimulationimmunitaire
permanente.
Dans ce cas, uneseule administration au sevrage serait
suffi-sante pour
protéger
les animaux durant touteleur vie
économique.
Nous avons abordé cettehypothèse
en utilisant des souches sauvages nonpathogènes possédant
descaractéristiques
qui
nouspermettaient
de penserqu’elles
étaient de bonnes candidates
(Milon
et al1990a).
Deux souches ont ainsi étésélection-nées : les souches C127 et C6, toutes deux
iso-lées de
lapins
(Milon
et al1990b).
La soucheC127
(0103,
rhamnosepositive,
nonpatho-gène) possède
le même LPS, maisprésente
despropriétés
d’adhésion différentes de celles des souches 0103pathogènes
et neproduit
pasl’adhésine de 32 kDa. La souche C6
(0128,
rhamnose
positive,
nonpathogène)
produit
lamême adhésine que les souches 0103
patho-gènes,
mais a un LPSdifférent,
sansantigéni-cité croisée avec le LPS 0103. Ces deux
souches,
administrées en une seule fois ausevrage, colonisent le tube
digestif
deslape-reaux. Elles
provoquent
de très bonnesréponses
locales enIgA
anti-LPS. La soucheC127 a
apporté
uneprotection
significative
mais non totale contre une
épreuve
virulentepar la souche B10
(Milon
et al1990a).
Parcontre, la souche C6 a très fortement colonisé
(environ
10’bactéries/g
defèces),
et aproduit
un effet de barrièreécologique drastique
sur lasouche
d’épreuve,
qui
a été trèsrapidement
éli-minée. La
protection
a ététotale,
maisl’admi-nistration de C6 a
provoqué
quelques
retards decroissance passagers. Ces résultats nous
inci-tent à
poursuivre
dans cette voie, en tentant de« mettre au
point
» une souche vaccinaled’in-nocuité
parfaite
etpossédant
l’adhésine des colibacilles 0103pathogènes.
Conclusions
et
perspectives
Les
progrès
réalisés ces dernières annéesdans la connaissance des souches d’Escheri-chia coli
responsables
d’entérites chez lelapin
à
l’engrais
ontpermis
une véritable avancéedans le cadre du
diagnostic
et des programmesde
prophylaxie
envisageables
pourprévenir
la maladie. La vaccination seprésente,
dans cedomaine,
comme unepossibilité
majeure.
Lesprotocoles
de vaccination maternelle ne sont pasefficaces,
pasplus
que la vaccination desjeunes
par voieparentérale.
Seule,
lavaccina-tion des
lapereaux
sevrés par voieorale,
per-mettant la stimulation des défenses immuni-taireslocales,
présente
un intérêt indéniable. A ce titre, la colibacillose dulapin
représente
unmodèle intéressant en
pathologie comparée,
etles résultats obtenus
pourraient
éventuellementservir dans le cadre d’autres infections
bacté-riennes, médicales ou vétérinaires, dans
les-quelles
lespossibilités
de vaccination par voie locale ont été peuexplorées.
Cetype
deproto-cole
peut
utiliser des vaccins à souches inacti-vées par leformol,
parfaitement
inoffensifs,
mais
qui présentent
l’inconvénient denécessi-ter une administration
répétée
auxlapereaux
juste
après
sevrage, voire même unrappel
en coursd’engraissement,
lorsque
l’élevage
estsévèrement infecté. Un mode d’administration
peu
contraignant
pour l’éleveur(dans
l’eau deboisson ou
l’aliment)
doit fairel’objet
d’études.La découverte de l’adhésine
responsable
de l’attachement des colibacilles 0103 à lamuqueuse intestinale du
lapin
apermis
d’amé-liorer l’efficacité des vaccins et leur facilité
d’administration,
comme elle permettra - àmoyen terme -
d’envisager
l’utilisation desouches vaccinales atténuées administrables en une seule fois au sevrage et
capables
deproté-ger les animaux
pendant
toute leur durée de vieéconomique.
De telles souches doivent néan-moins faire la preuve de leurparfaite
innocuité,et, compte tenu des
risques
de recombinaisonsgénétiques
in vivo avec des souches sauvagespathogènes,
nécessitent une étudeplus
pous-sée des
supports
génétiques
des facteurs depathogènicité
propres à ces dernières. Certainsaspects
de lapathogénicité
des souches 0103 n’ont encore reçu que peud’attention ;
c’est le cas parexemple
de leurproduction
éventuellede toxines, de leur caractère invasif ou non de
la muqueuse... Des travaux fondamentaux
sup-plémentaires
sont donc nécessaires,qui
débou-cheront forcément sur desapplications
vacci-nales
toujours
plus
élaborées.Remerciements
Les travaux présentés ci-dessus ont reçu le soutien
de l’INRA. Merci à F. Lebas, H. De Rochambeau,
F Tudela
(INRA,
centre deToulouse-Auzeville)
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Summary
E. Coli 0103 enteritis in weaned rabbits.
Vac-cination trials.
Digestive
colibacillosis in weaned rabbit is anepizootic
enteriticsyndrome,
withmortality
rates up to 30%,
which occursfrequently
inFrench industrial
rabbit-fattening
farms. It isassociated with the colonization of the distal ileum and caecum
by
Escherichia coli strainsbelonging,
inFrance,
mostly
to the 0103sero-group and to rhamnose
negative
biovars. Anew
proteic
adhesin of m.w. 32,000, which allows thiscolonization,
has beenrecently
described in these strains.
Antibiotics are ineffective in
controlling
thedisease. On the
contrary,
oralvaccination,
which stimulates local
immunity
at thediges-tive
level,
is efficient in theprevention
of theillness. In our
hands,
a formalin-killedvac-cine,
prepared
from a culture of an 0103strain in a medium which favours the
express-ion of the adhesin and
given
per os in a4-days
schedule to young rabbits at
weaning,
com-pletely
protects
the animalsagainst
a virulentchallenge
and allows aquick
elimination of thechallenge
0103 strain from theirdigestive
tract. This
original prophylactic
method willimprove
as information on the infection andthe causal bacterial strains is documented.
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