Dosage de la Milk Amyloid A pour moins d’antibiotiques au tarissement

L’industrie laitière mondiale fait face à un défi d’importance : réduire la quantité d’antibiotiques utilisés en production (encadré 1).

En production laitière, une solution alternative à l’administration systématique d’antibiotiques intramammaires (IMam) au tarissement est le traitement sélectif. Celui-ci peut réduire significativement l’utilisation des antibiotiques. Il consiste à réserver une thérapie antibiotique IMam aux vaches à la mamelle infectée ou susceptible de l’être. Les autres, non pressenties comme infectées au moment du tarissement, entrent en période sèche sans traitement antibiotique. L’ajout d’un obturateur interne de trayons peut améliorer le succès d’un tel programme. Ce type de produit est efficace dans la prévention d’une nouvelle infection pendant toute la période sèche [¹, ⁷, ¹⁶].

Un programme de thérapie sélective au tarissement, pour qu’il soit bénéfique, nécessite de s’appuyer sur une méthode efficace, rapide, plutôt bon marché et simple à mettre en œuvre pour le criblage des vaches ou des quartiers mammaires sains ou présentant une infection intramammaire au moment de tarir. Les protéines sérum amyloïde A du lait (SAA), aussi appelées Milk Amyloid A (MAA), pourraient aider à faire ce “tri”… La SAS Bioteck Lait, une société fondée en 2014 par douze organisations françaises de conseil en élevage, propose aux éleveurs laitiers français et internationaux un service au-delà d’un simple dosage. Baptisé “Service Bioteck Lait Tarissement”, il vise à réduire l’utilisation des antibiotiques intramammaires au tarissement.

LA MAA EST-ELLE UN “BON’’ MARQUEUR DE MAMMITES ?

La MAA, protéine du lait, avait été suggérée être un biomarqueur de mammites cliniques (aiguë, légère, modérée ou sévère) et subcliniques, dans de nombreuses études sur des infections acquises expérimentalement comme naturellement (^{tableaux 1} et ²).

Une élévation de sa concentration a été observée dans le lait de mamelles ou de quartiers infectés quel que soit l’agent pathogène à l’origine de la mammite : majeur, mineur, contagieux, environnemental, à Gram positif ou à Gram négatif.

Ce phénomène, dans le lait de quartiers à mammites cliniques comme subcliniques, semble précoce : entre 12 et 15 heures après l’infection expérimentale de quartiers avec des agents pathogènes (majeurs ou mineurs) (^{tableau 3}).

Un retour à des niveaux de concentration basale est observé lors de la résolution de l’infection [⁸]. Ce marqueur serait donc un indicateur de la guérison de la glande mammaire et de l’efficacité d’un traitement vétérinaire antimammite.

En parallèle, des sources d’inflammations extramammaires (endométrite, ou encore phlegmon interdigité) ne semblent pas affecter leur concentration [¹¹].

Il est désormais établi qu’une isoforme des protéines SAA, la protéine M-SAA3, est synthétisée par le tissu épithélial mammaire bovin à des niveaux faibles de concentration au cours de la lactation, mais à des niveaux élevés lors de mammites aiguës, chroniques ou subcliniques [³, ¹⁰].

QUELLE EST LA VALEUR DU “SIMPLE” DOSAGE DE MAA ?

Des valeurs diagnostiques élevées sont rapportées, avec des sensibilités (Se) et spécificités (Sp) supérieures à 90 % pour détecter des mammites cliniques ou subcliniques en conditions naturelles d’infection (^{tableau 4}) [², ¹⁵, ¹⁷].

Dans une étude menée sur 528 vaches, originaires de huit élevages commerciaux et suivies pendant 6 mois, nous avons conclu que le dosage de MAA est un outil efficace pour surveiller l’état sanitaire de la glande mammaire bovine au cours de la lactation. Nos résultats ont été similaires à ceux de Nielsen et coll. concernant l’absence d’effet de maladies extramammaires sur la concentration du marqueur [¹¹]. La mesure de MAA permet d’estimer l’efficacité d’un traitement antibiotique intrammmaire contre les mammites et le recouvrement de la santé de la mamelle.

Nous avons observé un effet de dilution de la concentration du marqueur lorsque les analyses sont réalisées sur le pis, plutôt que sur le quartier. L’augmentation de la concentration de MAA dans le lait d’un quartier infecté pouvait être dissimulée par l’effet de dilution de ce lait de quartier infecté avec le lait des trois autres, sains. Ainsi, pour une offre de service incluant un diagnostic par dosage de MAA, il est apparu plus efficace de travailler au niveau du quartier plutôt qu’à celui de la mamelle.

COMMENT A ÉTÉ ÉLABORÉ VOTRE TEST ?

Sur la base des observations de terrain décrites ci-­dessus et des données des articles publiés, une étude a été conduite pour évaluer l’efficacité de la mesure de concentration de la MAA en tant que test de décision de traitements sélectifs antimicrobiens intramammaires, au niveau du quartier, chez la vache au tarissement.

Un algorithme a d’abord été développé pour qu’à partir d’un dosage de MAA, mais aussi d’un comptage de cellules somatiques et de données de la vache, par exemple le nombre de lactations, ses événements sanitaires pendant sa lactation, puisse être identifiée une infection IMam dans un quartier en fin de lactation. Les valeurs diagnostiques du test ainsi étayées ont été calculées, et les valeurs prédictives positive (VPP) et négative (VPN) estimées. Les performances de ce test ont été comparées à celles des tests fondés sur la concentration en cellules somatiques (CCS) du lait de quartier prélevé juste avant de tarir et à celles des tests établis à partir des CCS récoltées au cours des contrôles de performance pendant la lactation (à l’échelle de la mamelle et non quartier par quartier).

COMMENT A ÉTÉ CONSTRUITE VOTRE ÉTUDE PRINCEPS ?

Des échantillons de lait de quartier mammaire ont été collectés sur 112 vaches prim’holstein issues de six élevages, avant et après tarissement (encadré 2).

Un tarissement sélectif du quartier a été effectué sur la base suivante :

- lorsque [MAA]⁽¹⁾ ≥ 1 µg/ml, les quartiers étaient traités avec un antibiotique intramammaire et obturés au sous-nitrate de bismuth (n = 257) ;

- si [MAA] < 1 µg/ml, deux choix étaient possibles : seulement l’obturateur interne (n = 94), ou bien l’antibiotique et l’obturateur (n = 92) (tirage au sort et étude en double aveugle).

L’algorithme a été élaboré à partir des résultats de concentration en MAA, de CCS et des données récoltées chez les vaches et lors de leurs contrôles de performance et sanitaire (les autres précisions sont confidentielles pour des raisons de sensibilité commerciale).

QUELLES SONT LA SE ET LA SP DE VOTRE TEST ?

La Se de notre test de dosage interprété avec l’algorithme développé est élevée : 94,5 %, et la Sp est pratiquement équivalente : 93 %. La VPP est de 96,3 % et la VPN est estimée à 89,9 % lorsqu’il est appliqué à notre population de quartiers mammaires.

Par contraste, les Se et les VPN de tous les tests fondés sur les CCS et la Sp de ceux établis à partir des CCS récoltées au cours des contrôles de performance sont faibles (^{figure 1}). Ainsi, le résultat avec notre algorithme peut être utilisé en confiance pour une prise de décision de traitements sélectifs des quartiers mammaires au tarissement.

Cela revient à dire que, avec le recours à notre test en fin de lactation, très peu de quartiers infectés ne seraient pas détectés et non traités aux antibiotiques (^photo). De plus, une large proportion de quartiers sains ne recevraient pas de thérapie antibiotique intramammaire.

L’objectif de réduire significativement et sans risque l’utilisation des antibiotiques est donc atteint a priori. Par contraste, au regard de nos résultats, les tests fondés sur les CCS (au niveau du quartier juste avant de tarir ou établis à partir des résultats des derniers contrôles de performance) semblent inadaptés à un tel programme de traitement sélectif.

QUELLES SONT LES PRÉVALENCES DANS VOTRE ÉTUDE ?

La prévalence de quartiers subcliniquement infectés en fin de lactation dans notre population d’étude est de 65,5 %, selon les résultats de la culture bactérienne des échantillons de lait.

Celle-ci est élevée par rapport aux données publiées. Les prévalences les plus élevées (33 %) sont décrites au Royaume-Uni en 2003 avec un taux de 34,5 %, aux États-Unis en 2002 avec un taux de 33 % ou en Europe, en Pologne, en 2016 avec un taux de 25,2 % [⁶, ⁷, ²¹].

QUEL EST LE PROFIL D’INFECTION ?

Les agents pathogènes les plus fréquemment détectés dans notre étude sont des bactéries pathogènes à Gram positif (99 %) et mineures (94 %) (^{tableau 5}). Dans un ordre décroissant de présence, les staphylocoques à coagulase négative (SCN) sont les plus prévalents (65 %), suivis par des espèces d’agents pathogènes environnementaux du genre Corynebacterium (13 %) et par des streptocoques (10 %), principalement Aerococcus viridans (7 %). Quelques quartiers sont infectés par des agents pathogènes majeurs (6 %) tels que S. uberis (2 %) et S. agalactiae (2 %) ou dysgalactiae (1 %) ou par deux bactéries (7 %), avec toujours la présence de SCN ou avec un agent pathogène mineur (6 %) ou majeur (S. uberis, 1 %).

Nos résultats sont en accord avec les prévalences d’agents pathogènes responsables de mammites subcliniques détectées en France pendant la lactation : à 98,9 % des bactéries à Gram positif et à 57,5 % des SCN [¹⁴]. Ils sont aussi en accord avec la proportion élevée de SCN détectés avant le tarissement dans des quartiers mammaires d’un élevage polonais actuel : 68,9 % [²¹].

L’effet sur la CCS d’une infection due à des SCN est généralement limité, voire inexistant [²³]. Cela expliquerait la faible Se des tests fondés sur les CCS dans notre étude. En revanche, la Se de notre algorithme développé à partir des résultats de CCS et des niveaux de concentration de MAA est élevée. La prise en compte de la concentration de MAA semble permettre de détecter les quartiers mammaires infectés par des SCN en fin de lactation. Des niveaux de concentration de MAA supranormaux dans des échantillons de lait de quartiers infectés par des SCN ont déjà été rapportés [⁵, ¹³].

DONC MOINS D’ANTIBIOTIQUES SANS MAMMITES “OUBLIEES” EN PÉRIODE SÈCHE ?

Les valeurs prédictives de notre algorithme sont élevées, supérieures à 90 % lorsqu’elles sont estimées dans des élevages où la prévalence de quartiers infectés avant de tarir atteint 40 à 60 %. Des valeurs légèrement inférieures sont obtenues pour une prévalence variant de 30 à 75 % (^{figure 2}). Dans ces divers élevages, la proportion de quartiers vraiment infectés avec un résultat d’algorithme négatif qui ne recevraient pas de traitement antibiotique IMan serait faible (1 – VPN < 10 %). Selon nos calculs, cette proportion aurait été réduite à moins de 3 % si notre algorithme avait été appliqué pour un programme de traitement sélectif aux élevages étudiés au Royaume-Uni, en Pologne et aux États-Unis [⁷, ⁶, ²¹].

Peu de quartiers vraiment sains avec un résultat d’algorithme positif recevraient une antibiothérapie au tarissement (1 – VPN < 10 %).

Aucune mammite clinique n’a été observée jusqu’à 6 semaines après vêlage pour les quartiers avec un résultat d’algorithme négatif en fin de lactation. Ceux-ci n’ont pas été traités avec des antibiotiques au tarissement (uniquement l’obturateur). Un succès dans le traitement et la prévention d’une mammite tout au long de la période sèche a été atteint, dans ce contexte. Appliqué pour un programme de traitement sélectif à notre population d’étude, notre algorithme aurait réduit l’utilisation des antibiotiques IMam au tarissement de 29 %. Les objectifs quantitatifs de réduction de leur usage visés par le plan ÉcoAntibio 2012-2017 auraient ainsi été atteints.

Conclusion

Un service au tarissement est proposé à l’éleveur laitier tant en France qu’à l’international, fondé sur l’algorithme dont l’élaboration est décrite ici (encadré 3).

En parallèle, la SAS Bioteck Lait réalise des tests non commerciaux : il s’agit d’expérimentations supplémentaires de son algorithme en collaboration avec plusieurs organisations laitières internationales ou sociétés privés. Toutes les données recueillies viennent accroître la banque de données utilisée pour bâtir son algorithme, permettant de le renforcer.

• (1) [MAA] : concentration en MAA.

Références

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ENCADRÉ 3
Dosage interprofessionnel, résultats directs, pour un conseil algorithmique

Le service au tarissement, fondé sur l’algorithme de dépistage de quartiers mammaires infectés en fin de lactation, incluant le dosage de MAA (Milk Amyloid A), est commercialisé en France depuis fin 2015 par SAS Bioteck Lait. L’objectif est clairement énoncé à la vente : réduire l’utilisation d’antibiotiques intramammaires en période sèche, en conseillant l’éleveur quant à la pratique ou non, quartier par quartier, d’une antibiothérapie au tarissement.

En pratique, un kit de prélèvement d’échantillons est fourni. L’éleveur doit remplir une fiche de renseignements sur la vache (race, lactation, événements sanitaires) et prélever un échantillon de chaque quartier mammaire (ou bien c’est le technicien de conseil à l’élevage qui le fait). L’ensemble parvient par courrier postal ou transporteur à un laboratoire interprofessionnel laitier (dans le cas d’un éleveur français). Celui-ci réalise les dosages (CCS et MAA). Des résultats sont communiqués à l’éleveur dans les jours qui suivent, par e-mail ou téléphone, sous forme de risque faible ou élevé d’infection de chaque quartier, assorti d’une recommandation de traitement antibiotique intramammaire, ou non.

À ce jour, pour l’éleveur à l’international, les résultats d’analyses sont envoyés par e-mail à la société Bioteck Lait, qui transmet le retour de conseil de la même manière le jour de la réception des résultats d’analyse.Une plate-forme informatique avec un service Web permettra à l’éleveur d’obtenir directement les conseils de traitement issus du recours à l’algorithme, après avoir lui-même entré ses résultats d’analyses dans le système.

CCS : concentration en cellules somatiques.