Prevalence of Mycobacterium bovis in agroecosystems: Analysis of potential environmental reservoirs (soil, water soil meso- and microfauna and microbial source tracking among various compartments
Prévalence de Mycobacterium bovis dans les agroécosystèmes : analyse de réservoirs environnementaux potentiels (sol, eau douce, faune du sol et faune aquatique) et traçage de la circulation de cette bactérie entre les différents compartiments
Résumé
Bovine tuberculosis is an infectious disease caused by Mycobacterium bovis. This disease affects multiple species of domestic livestock, notably cattle, wild mammals, and humans. The circulation of the bacteria within complex multi-host systems promotes the maintenance of the disease and the reinfection of cattle. Besides the classical, direct transmission of the bacteria through the respiratory route, indirect transmission, through inhalation or ingestion of environmental substrates contaminated by the excretions of infected animals, is suspect in several countries. Environmental contamination with M. bovis appears to be a crucial factor in the persistence of the infection in multi-host systems. In Côte d'Or, a French department impacted by bovine tuberculosis since 2004, the indirect transmission of the bacteria from infected wildlife to cattle is now suspect in several cases. To assess this mode of transmission, we evaluated environmental contamination with M. bovis on a large number of samples collected in areas shared by cattle and infected wildlife. For this purpose, we both developed and modified molecular detection systems adapted for complex environmental substrates. We also assessed the impact of temperature and soil physicochemical properties on the survival of M. bovis as well as the role of earthworms in the dissemination of the bacteria from contaminated organic material. The environmental study showed contamination of two habitats in particular: wetland pastures and soil badger setts. Moreover, results indicated that M. bovis can survive in soil for several months at 4°C, and that worms may disseminate the bacteria in the soil and even serve as a vector for the mammals that consume them. This study increases our understanding of the persistence and the circulation of M. bovis in the environment in Côte d'Or. In addition, these results will be used to improve the existing biosecurity measures on cattle farms in the region.
La tuberculose bovine est une maladie infectieuse contagieuse causée par Mycobacterium bovis. Cette maladie touche les bovins et de nombreuses espèces de mammifères domestiques et sauvages, ainsi que l’homme. La circulation de la bactérie dans des systèmes multi-hôtes variés favorise l’entretien de la maladie et la contamination des bovins vivant à proximité des animaux sauvages infectés. En marge de la transmission directe de M. bovis par voie respiratoire, la transmission indirecte aux bovins, liée à l’inhalation ou à l’ingestion de matrices environnementales contaminées par un animal infecté excréteur, est suspectée dans plusieurs régions du monde. L’existence de réservoirs environnementaux où le bacille M. bovis est capable de persister, pourrait donc être un facteur important de la réémergence puis du maintien de la maladie dans les systèmes multi-hôtes. En Côte d’Or, département fortement touché par la tuberculose bovine depuis 2004, la transmission indirecte de la bactérie entre la faune sauvage infectée et les bovins est suspectée dans plusieurs élevages. Pour évaluer la présence et la survie de cette bactérie dans l’environnement, nous avons analysé un grand nombre d’échantillons prélevés dans des zones partagées par les bovins et/ou la faune sauvage infectés dans le but de déterminer la distribution environnementale de M. bovis. Pour ce faire, nous avons développé ou modifié des systèmes de détection moléculaire adaptés aux matrices environnementales complexes. Nous avons également évalué l’impact de la température et des propriétés physico-chimiques de deux sols sur la survie de M. bovis, ainsi que le rôle de la mésofaune du sol (lombrics en particulier) dans la dissémination de la bactérie à partir de matière organique contaminée. L’étude environnementale a mis plus particulièrement en évidence la contamination de deux biotopes: les zones humides des pâtures et les sols de terriers de blaireaux. De plus, les études expérimentales ont montré que M. bovis pouvait survivre plusieurs mois dans le sol à 4°C et que les lombrics pouvaient disséminer la bactérie dans le sol, voire jouer un rôle potentiel de vecteur pour les animaux qui les consomment. Ces résultats apportent de nouvelles connaissances sur la persistance et la circulation de M. bovis dans l’environnement en Côte d’Or et permettront de proposer des améliorations aux mesures de biosécurité déjà existantes dans les élevages bovins.
