Menée par des chercheurs du laboratoire IHAP (INRAE/ENVT) et publiée dans Journal of Animal Science and Biotechnology, une nouvelle étude intitulée Les sphingolipides : des lipides complexes impliqués dans le métabolisme et les capacités de défense chez la vache montre que les principales maladies du post-partum — inflammation systémique, cétose et mammite — ne laissent pas la même empreinte biologique. L’inflammation systémique bouleverse bien davantage la biologie des vaches que la cétose, tandis que la mammite chronique laisse une empreinte plus limitée.
Pourquoi certaines vaches traversent-elles le post-partum sans difficulté quand d’autres développent rapidement des troubles métaboliques ou inflammatoires ? Pour répondre à cette question, l’équipe d’IHAP a analysé des marqueurs sanguins sept jours après vêlage, en ciblant à la fois les sphingolipides — des lipides impliqués dans la régulation de l’inflammation — et les cytokines, messagers clés de la réponse immunitaire.
L’analyse porte sur 80 vaches sélectionnées au sein d’une cohorte de 427 animaux suivis dans 25 élevages.
Résultat : l’inflammation systémique est de loin la situation la plus impactante sur le profil lipidique sanguin, avec des modifications nettes de plusieurs familles de sphingolipides (dont DHSM et LacCer) et de leurs liens avec les médiateurs immunitaires. La cétose provoque des changements plus modérés, cohérents avec une activation inflammatoire moins intense. La mammite chronique, elle, n’entraîne que des variations plasmatiques limitées, probablement parce que la réponse inflammatoire reste plus localisée à la mamelle.
L’étude dessine une perspective concrète : utiliser ces signatures lipidiques comme outils de repérage précoce pour mieux cibler la prévention et le suivi sanitaire des vaches laitières en début de lactation.
Interview d’Elodie Lassallette (première auteure de la publication, étudiante en PhD en contrat Cifre avec la société OLMIX au sein de l’équipe IALTA d’IHAP)
Pourquoi avoir fait ces travaux ? Y-a-t-il un historique derrière ces travaux ?
Les sphingolipides sont des lipides complexes impliqués dans la différenciation cellulaire, l’apoptose et la lutte contre les pathogènes. Ces composés sont très étudiés chez l’homme au cours des processus cancéreux mais aussi dans de nombreuses affections, métaboliques, dégénératives, inflammatoires, ou infectieuses. Les sphingolipides, qui interviennent dans le développement de ces maladies, sont également utilisés en tant que marqueurs à titre diagnostic ou pronostic. En revanche, très peu de données sont disponibles quant à leurs rôles et fonctions chez les animaux. Leur étude est particulièrement justifiée chez la vache laitière au cours du péripartum, période où des désordres métaboliques et épisodes infectieux interagissent dans le développement de différentes pathologies. Le travail présenté a été conduit sur 80 vaches laitières issues de 25 troupeaux de plus de 100 animaux afin de minimiser les facteurs interférant. Quatre groupe de vingt animaux présentant une inflammation aiguë, une cétose, des mammites et un groupe contrôle ont été constitués. Les teneurs en sphingolipides et cytokines ont été mesurés dans le plasma la semaine suivant le vêlage.
Quel est le principal résultat ?
Les principaux résultats obtenus ont montré que l’inflammation systémique a induit les altérations les plus prononcées du sphingolipidome, caractérisées par des variations quantitatives mais aussi qualitatives d’analytes utilisés chez l’homme comme biomarqueurs. De nouveaux biomarqueurs ont également été identifiés. Des corrélations fortes entre certains sphingolipides et certaines cytokines et chimiokines pro-inflammatoires ont été établies. La cétose a induit des changements plus subtils du sphingolipidome, dont certains étaient communs à ceux observés sur les vaches présentant une inflammation systémique, d’autres étant plus spécifiques. En ce qui concerne les mammites, une séparation claire des animaux atteints par rapport aux témoins a été observée dans une analyse multivariée, les changements quantitatifs au niveau plasmatique étant minimes, probablement en raison de la nature localisée de la réponse inflammatoire.
Ces résultats novateurs mettent en évidence des altérations du sphingolipidome différentes selon l’affection et révèlent l’existence de processus spécifiques impliqués dans la régulation des sphingolipides après le vêlage. Ils suggèrent l’existence de biomarqueurs immunométaboliques potentiels des différentes maladies, et laissent entrevoir des perspectives de contrôle de ces affections. Un intérêt majeur à terme réside dans la modulation des capacités de défense des animaux, contribuant ainsi à une réduction de l’usage des antibiotiques en élevage.
Quelle(s) méthode(s) avez-vous utilisé ?
Le dosage des sphingolipides repose sur une analyse en spectrométrie de masse ciblée à l’aide d’un triple quadripole après séparation des analytes en UHPLC. Il implique une quinzaine de standards internes et près d’une centaine de standards externes, permettant la détermination de plus de 200 sphingolipides. Cette méthodologie complexe permet la quantitation précise d’analytes parfois peu abondants mais doté de rôles biologiques majeurs. Elle permet la constitution de schémas métaboliques et l’identification d’enzymes impliquées dans leur régulation. Ces enzymes pourront être ultérieurement ciblées par des agents pharmacologiques. Différents médicaments sont à ce titre déjà disponibles chez l’homme, l’impact de différents additifs employés en élevage sur le sphingolipidome étant en cours d’investigation.
Quels sont les autres partenaires français majeurs de cette publication (hors tutelles de votre labo) ?
La collecte des échantillons a été rendue possible par un financement d’Apis-Gene (Projet MicroSigns). Le projet a bénéficié d’un soutien financier du conseil scientifique de l’ENVT dans le cadre du programme « Bourse Qualité Recherche »
