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For fifteen years, summer mortalities have been observed in wild and farmed populations of European abalone, Haliotis tuberculata, along the north French coast. These mortalities are attributed to the bacterial species Vibrio harveyi and occur in sexually mature animals, when the seawater temperature exceeds 17°C.A multifactorial approach to the study of this host-parasite interaction was done during this thesis, in order to specify the intrinsic abalone conditions in vibriosis mortalities, the infectious cycle of V. harveyi in European abalone and the role of temperature in the fulfillment of this infectious cycle, and finally the physiological response of abalone, at cellular and molecular level, when exposed to V. harveyi.The main results showed a differential gene expression between resistant and susceptible abalone during exposure to V. harveyi, indicating the importance of the physiological status of the host, in survival to vibriosis. This hypothesis is supplemented by the susceptibility of sexually immature abalone at 19°C to this disease, usually resistant, and exposed to manipulation stressor. Moreover, the study of the portal of entry and the dynamics of infection by V. harveyi in European abalone revealed a particular tropism of this vibrio pathogen for gill tissues, in the earlier hours of contact, and its invasion into the circulatory system from the first 24 hours of contact. The study of the response of abalone hemocyte and gill metabolism, at the cellular and molecular level, in the earlier hours of contact, shows 1/ a genesis of oxidative stress in gills of susceptible abalone, and 2/ an alteration of hemocyte functions, which may constitute one of the major strategies of virulence in V. harveyi., Depuis une quinzaine d’années, des mortalités estivales d’ormeaux européens, Haliotis tuberculata, surviennent sur le littoral breton et normand, et en structures aquacoles. Ces mortalités sont attribuées à l’espèce bactérienne Vibrio harveyi, et se produisent chez des ormeaux sexuellement matures lorsque la température de l’eau dépasse 17°C.Ce travail de thèse visait en une approche multifactorielle de l’étude de cette interaction hôte-parasite, afin de spécifier les conditions intrinsèques aux ormeaux dans le déclenchement de cette vibriose, le cycle infectieux de V. harveyi chez l’ormeau européen et le rôle de la température dans l’accomplissement de ce cycle infectieux, et enfin la réponse physiologique de l’ormeau lors d’une exposition à V. harveyi.Les principaux résultats montrent un différentiel d’expression génomique entre des ormeaux résistants et des ormeaux sensibles au cours d’une exposition à V. harveyi, attestant ainsi l’importance du statut physiologique de l’hôte dans la survie à la vibriose chez l’ormeau européen. Ce constat est supplémenté de la mise en évidence de sensibilité à cette maladie chez des ormeaux sexuellement immatures, habituellement résistants, acclimatés à 19°C et exposés à des conditions contraignantes de type manipulation. Par ailleurs, l’étude de la voie d’entrée et de la dynamique d’infection de V. harveyi chez l’ormeau européen a révélé un tropisme particulier de ce vibrion pathogène vers les tissus branchiaux dès les premières heures de contact, et son invasion dans le système circulatoire dès 24h de contact. L’étude de la réponse hémocytaire des ormeaux et du métabolisme branchial, à l’échelle moléculaire et cellulaire, lors des premières heures de contact, démontre 1/ la genèse d’un stress oxydatif au niveau des branchies d’ormeaux sensibles à la vibriose et 2/ une altération du fonctionnement des hémocytes, ce qui présume de l’une des stratégies majeures de virulence de V. harveyi.

P. acidilactici MA 18/5M is a dietary probiotic (BACTOCELL®) which has shown its efficiency on several terrestrial and aquatic species. The present thesis aimed to investigate more fully the effects of this probiotic on cultured penaeid shrimps. For this study, we chose a global approach by replacing the problem studied in a model of interactions between three compartments: the shrimp, its intestinal microflora and the probiotic. Having first defined how the probiotic should be administrated, we studied its effects under controlled laboratory conditions at several levels of Litopenaeus stylirostris biology: (i) Nutritional status and growth, (ii) associated bacterial microflora, and (iii) health status with respect to oxidative stress. Then the probiotic improves the growth of the shrimps and the feed conversion ratio. Our study shows that these effects are partially due to a better use of the feed, particularly of dietary carbohydrates, but also suggest an action on the metabolism, and\or on the growth via a contribution of essential nutrients. On the other hand, although the intestinal bacterial communities seems little affected, we show an antagonism effect of the probiotic toward total and vibrionacea intestinal flora, as well as a decrease in the level of infection of shrimps during challenge with pathogenic V. nigripulchritudo. Beside, our works highlight that infection by this pathogen, led to a reduction in antioxidant defences, to a rise in oxidative damages, and to a release of mortalities within 48 hours. This oxidative stress following bacterial infection was better controlled by animals receiving the probiotic diet, and resistance of the shrimps to infection was significant improved. A nutritional hypothesis is proposed to explain such result, hypothesis based on a link between carbohydrate metabolism and antioxidant status. As a conclusion of these works, we can propose a first explanatory scenario for the effects of P. acidilactici on a penaeid shrimp. Finally probiotic's effects were assessed under a pilot scale in a commercial farm from New Caledonia currently affected by the "summer syndrome ". We confirm the improvements brought in term of zootechnical results, with in particular, a better resistance to this syndrome. This work was made possible thanks to a breeding method in floating cages, developed during this thesis, and therefore transferred, as an experimental tool, to the shrimp industry of New Caledonia., Pediococcus acidilacticii MA18/5M est un probiotique bactérien (BACTOCELL®) qui a démontré son efficacité chez plusieurs espèces d'animaux terrestres et aquatiques. Cette thèse avait pour objectif d'investiguer plus en détails les effets de ce probiotique chez les crevettes pénéides d'élevage. Pour cette étude, nous avons choisi une approche globale replaçant la problématique dans un modèle d'interactions entre trois compartiments : la crevette, sa microflore intestinale et le probiotique. Après avoir défini les modalités d'administration, l'effet de P. acicilactici a été étudié, en conditions de laboratoire, chez la crevette Litopenaeus stylirostris, à différents niveaux: (i) statut nutritionnel et croissance, (ii) microflore bactérienne associée, et (iii) santé de l'animal à travers son statut antioxydant et son niveau de stress oxydant. Ainsi, le probiotique améliore la croissance des crevettes et l'indice de conversion de l'aliment. Notre étude montre que ces effets sont en partie liés à une meilleure utilisation de l'aliment, notamment des carbohydrates alimentaires, mais suggèrent aussi une action sur le métabolisme, et/ou sur la croissance via un apport de nutriments essentiels. D'autre part, bien que les communautés bactériennes intestinales semblent peu affectées, un effet d'antagonisme du probiotique vis-à-vis de la flore intestinale totale et vibrionacée a été montré, ainsi qu'une réduction du niveau d'infection des crevettes au cours de challenge avec le pathogène V. nigripulchritudo. Par ailleurs, nous mettons en évidence que l'infection par ce pathogène, conduit à un abaissement des défenses antioxydantes, à une élévation des dégâts oxydatifs, et au déclenchement de mortalités dans les 48 heures. Le probiotique atténue le niveau de ce stress oxydant, et améliore significativement la résistance des crevettes à l'infection. Une hypothèse nutritionnelle est proposée afin d'expliquer ce résultat, hypothèse reposant sur un lien entre le métabolisme des carbohydrates et le statut antioxydant. A l'issue de ces travaux, nous pouvons alors proposer un premier scénario explicatif des effets de P. acidilactici chez une crevette pénéide. Finalement le probiotique a été éprouvé à l'échelle pilote sur une ferme commerciale de Nouvelle-Calédonie affectée par le « syndrome d'été ». Nous confirmons les améliorations apportées en termes de résultats zootechniques, avec notamment une meilleure résistance au syndrome. Ce travail a été réalisé grâce une méthode d'élevage en cages flottantes, mis au point au cours de cette thèse, et qui a dés lors été transférée, comme outil expérimental, à la filière crevetticole Calédonienne.

Since 1997, a new pathology seasonally occurs in new caledonian shrimp farms during the warm season and was named Summer Syndrome. Diseased Litopenaeus stylirostris shrimp suffer from a septicemic vibriosis which was attributed to V. nigripulchritudo. Preliminary studies based on a collection of V. nigripulchritudo strains have brought to light different virulence levels according to experimental infections results; three virulence statuses were defined: highly (HP), moderately (MP) and non pathogenic (NP). The aim of this work was to genetically characterize virulent V. nigripulchritudo strains. In a first step the genetic diversity of 58 V. nigripulchritudo strains was analyzed by MLST and AP-PCR, revealing a cluster of HP and MP strains, characterized by a low genetic variability and that includes all Summer Syndrome-associated isolates. This confirms the emergence of one cluster of pathogenic V. nigripulchritudo simultaneously with the emergence of the Summer Syndrome ; in a second step, 368 genetic markers of virulence were identified by a Suppressive Subtractive Hybridization performed between the genomes of a HP strain and a genetically close, NP isolate; the distribution of the screened SSH fragments was studied in 58 V. nigripulchritudo isolates by macro-array: 78 DNA fragments were selected, allowing to characterize clusters identified and pathogenic statuses; 13 are specific of the HP strains involved in Summer Syndrome. Interestingly, 10 of these markers are carried by a plasmid pSFn1 that contains sequences highly similar to those of a plasmid pAK1, detected in Vibrio shilonii, a coral pathogen. The origin and consequences of this plasmid acquisition are discussed., Depuis 1997, les élevages de crevettes en Nouvelle-Calédonie sont confrontés à une nouvelle maladie, le Syndrome d'été, une vibriose septicémique dont l'agent étiologique est Vibrio nigripulchritudo. Les résultats d'infection expérimentale sur une collection de souches, ont montré l'existence de trois pathotypes distincts : hautement (HP), moyennement (MP) et non pathogène (NP). L'étude du polymorphisme génétique de 58 souches par typage moléculaire en MLST et AP-PCR, a mis en évidence un groupe phylogénétique particulier caractérisé par un très faible degré de variabilité génétique (confirmant l'émergence de ce groupe en parallèle à l'émergence du Syndrome d'été) et constitué uniquement de souches HP (dont toutes celles associées au Syndromed'été) et de souches MP. Afin d'identifier des marqueurs génétiques de la virulence des souches responsables du Syndrome d'été, et parmi ces marqueurs des gènes codant potentiellement pour des effecteurs de la virulence, une approche soustractive par SSH a été développée entre une souche HP de type Syndrome d'été et une souche NP : 368 marqueurs génétiques ont ainsi été mis en évidence ; la distribution de ces marqueurs a été étudiée chez les 58 souches de la collection par une approche en macroarray : 78 marqueurs ont été sélectionnés, qui permettent de caractériser les différents groupes phylogénétiques et les différents pathotypes, dont 13 fragments spécifiques des souches HP type Syndrome d'été. Parmi ces 13 fragments, 10 ont été localisés sur le plasmide pSFn1 qui a été entièrement séquencé. Ce même plasmide a été purifié uniquement des souches HP de type Syndrome d'été. Par ailleurs, une très forte homologie a été mise en évidence entre pSFn1 et pAK1, un autre plasmide également séquencé et retrouvé chez la souche V. shilonii AK1, responsable du blanchiment du corail Oculina patagonica en Méditerranée. Ces résultats ont ouvert la discussion sur le rôle de pSFn1 dans la virulence de V. nigripulchritudo.

Sous la pression accrue des instances visant à protéger l'environnement, les organophosphorés, carbonates et pyrethrinoïdes, remplacent depuis une vingtaine d'années les pesticides plus persistants dans l'environnement tels que les organochlorés. S'ils sont rapidement dégradables dans l'environnement, ces composés sont néanmoins susceptibles d'affecter des espèces non cibles comme les crevettes. Ils peuvent induire une réduction de la croissance et une sensibilité accrue à des infections bactériennes et virales ou même une mortalité directe. Après différentes études préliminaires visant à préciser les colorations tissulaires à effectuer et les concentrations sub-létales en toxique, des crevettes blanches (Litopenaeus vannamei) juvéniles ont été exposées oralement avec 6,48 ug de méthylparathion (MPAR) par gramme de nourriture pendant 4 jours. Ces animaux ont ensuite subi une injection intramusculaire de Vibrio parahaemolyticus le jour 5. Les groupes contrôle ont été constitués de : crevettes nourries avec le MPAR puis injectées avec une solution saline stérile, de crevette nourries avec de l'acétonitrile (solvant du MPAR) et injectées avec la bactérie (V), et de crevettes recevant de l'acétonitrile puis injectées avec une solution saline stérile. La mortalité a été enregistrée et tous les animaux ont été collectés pour un examen histologique à la fin des 8 jours d'expérience. L'analyse des mortalités cumulées au jour 8 a montré que le traitement combiné (MPAR/V) était significativement différent des autres traitements (X2 = 35,6, DL = 3, p

The control of diseases remains a question of major importance in order to reduce pathological risks in bivalve larval rearings. For such a purpose, the knowledge of diseases, pathogens and routes of infection is required. A new species of vibrio pathogenic to P. maximus larvae, Vibrio pectenicida, was described by phenotypic and genotypic characters. It belongs to the V. splendidus group, where some other new pathogenic species were already found. The pathogenesis of V. pectenicida was studied by histological methods and experimental exposures in conventional and axenic larval rearings. These studies assessed the pathogenic character of V. pectenicida strains and the lack of particular symptoms during the disease. The location of bacteria in the tissues can be explained by a translocation phenomenon. The toxic activity of the pathogenic vibrio seems to be due to bacterial internal factors. In fact, vibrio bacterial lysats, mainly cytoplasmic extracts, exhibited a lethal activity in axenic larvae. To confirm the occurence of these toxic internal factors, a chemiluminescent (CL) test with adult hemocytes was perfected and used. The pathogenic vibrios inhibited the CL activity of hemocytes from bivalve adult. The inhibitory effect, observed with intact bacteria, was found again in the cytoplasmic fraction. This fact confirmed the existence of internal toxic factor(s). According to the partial purification, one of them may be a small molecule (below 3 kDa), hydrophilic, protease and acid resistant and thermo-stable. This toxin was different of previously described toxins. The relationships between the immunity of adult, very resistant to bacterial infection, and the larvae were investigated by two experiments: reproduction of disease in P. maximus adults by a strain related to V. splendidus and the injection of V. pectenicida to adults inducing a decrease of the hemocytes activity. Some applications were proposed by the end of this work to avoid the use of antibiotics, detrimental to the environment, during the first steps of the mollusc production., Le contrôle des pathologies est un élément primordial pour réduire les risques en élevage larvaire de mollusques bivalves. Il requiert une connaissance précise des maladies, des pathogènes et de leur mode d'action. Une nouvelle espèce de vibrio pathogène pour les larves de P. maximus, Vibrio pectenicida a été décrite par des caractères phénotypiques et génotypiques. Elle appartient au groupe de V. splendidus dans lequel se retrouvent d'autres nouvelles espèces pathogènes. La pathogénie de V. pectenicida a été étudiée en histologie et par des infections expérimentales sur des élevages larvaires conventionnels et axéniques. Ces études ont confirmé le caractère pathogène des souches de V. pectenicida et l'absence de symptômes spécifiques de la maladie. En ultrastructure, la localisation des bactéries à l'intérieur des tissus et de cellules peut être expliquée par un phénomène de translocation. L'activité toxique des vibrios pathogènes se manifeste vraisemblablement par des facteurs internes à la bactérie. En effet, une action létale de lysats bactériens de Vibrionaceae, et principalement de la fraction cytoplasmique, a été mise en évidence sur des larves axéniques. L'existence de facteurs toxiques internes a été confirmée par l'utilisation d'un test de chimioluminescence (CL) sur des hémocytes d'adultes. En effet, l'activité inhibitrice observée avec les bactéries entières, a été retrouvée dans la fraction cytoplasmique des vibrios pathogènes. D'après des essais de purification partielle, un des facteurs toxiques doit être une petite molécule (moins de 3kDa), hydrophile, résistante aux protéases, aux acides et à la chaleur. Cette toxine est éloignée des toxines bactériennes déjà décrites. Les relations entre l'immunité des adultes, très résistants aux attaques bactériennes, et celles des larves ont été abordées à partir de deux expériences: une infection expérimentale provoquée par une souche proche de V. splendidus sur des P. maximus adultes et l'injection de V. pectenicida à des animaux adultes entraînant la baisse de réactivité des hémocytes. Enfin quelques applications pratiques ont été proposées pour éviter l'utilisation d'antibiotiques durant la phase larvaire.