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traçage de la somatotropine bovine recombinante ab(utilisation) par transcriptomique: le potentiel des cellules somatiques bovines dans une étude longitudinale à doses multiples

effet de la stbr sur le rendement laitier

Le Tableau 2 présente un résumé du rendement laitier pour les groupes de la stbr et de contrôle exprimé en écart moyen et en écart type de la production laitière (Kg par jour) à chaque cycle de traitement, ainsi que comme différence de production entre les deux groupes (% de lait supplémentaire produit par le groupe rBST par rapport aux animaux témoins)., Du cycle 0 au cycle 3, la production de lait semble augmenter dans les deux groupes, ce qui indique peut-être que les animaux n’ont pas encore atteint leur pic de lactation. Bien que la première dose de stbr ait été administrée environ 2 mois après l’accouchement, comme recommandé par le fabricant, Il est important de noter que cette recommandation est basée sur des modèles mathématiques qui situent le pic de production laitière à 60-90 jours après l’accouchement., Cependant, ces modèles ne sont que des approches théoriques et les jours dans le lait (DIM) au pic laitier présentent une grande variation entre les troupeaux et les vaches, étant conditionnés, entre autres, par le bien-être et l’alimentation37. Du cycle 4 à la fin de l’étude, une diminution de la production laitière des vaches témoins a pu être observée alors que les animaux traités par la stbr semblaient maintenir leur production relativement constante avec une moyenne de 30 à 35 kg de lait par jour, montrant une tendance évidente à la baisse seulement lorsque le traitement hormonal a été arrêté (cycles 14, 15 et 16)., À ce stade, les différences de production observées entre les groupes sont revenues à des niveaux très proches de ceux observés au cycle 0. Il est remarquable que la production de lait ait été significativement plus élevée dans le groupe stbr que dans le groupe témoin pendant toute l’étude, sauf pendant le cycle 6 où ces animaux ne produisaient que 5% de plus que les sujets témoins (Tableau 2). Sur la base du schéma d’administration bihebdomadaire de la stbr recommandé par le fabricant, le jour 70, le groupe d’animaux traités aurait dû recevoir une nouvelle dose d’hormone de croissance recombinante., Cependant, cette dose n’a pas été appliquée de manière à pouvoir évaluer si le groupe rbST pouvait récupérer le profil transcriptionnel pré-dose après 28 jours sans administration hormonale (Fig. 1). Peut-être en raison de ce manque d’hormone, les différences statistiquement significatives existant dans la production laitière entre les deux groupes ont disparu, mettant en évidence les effets de la stbr sur les taux de production laitière (Tableau 2). Au jour 84, la stbr a été administrée à nouveau et les différences significatives dans la production laitière entre les deux groupes sont réapparues (24%)., Une différence maximale de 43% de lait en plus chez les animaux traités par rapport aux vaches témoins a été observée au cycle 12, toutes deux liées à une production maintenue en raison de la stbr et à une tendance naturelle à la diminution chez les femelles témoins. Curieusement, ces différences significatives ont été maintenues jusqu’à la fin de l’étude, même près de deux mois après l’administration de la dernière dose (12e dose, jour 168) (Tableau 2).

tableau 2 rendement laitier dans les groupes traités (N = 6) et témoins (N = 3) le long de l’étude.,

isolement de L’ARN des cellules somatiques bovines

Les CSM sont des sources d’ARN faciles à collecter pour les études d’expression génique, car ces cellules peuvent être isolées du lait cru suivant un protocole très simple. En outre, la collecte d’échantillons est bon marché et non invasive, car le lait peut être collecté dans la salle de traite sans contact direct avec l’animal et donc sans lui causer de stress qui pourrait modifier les résultats obtenus. Dans cette étude, le traitement par la stbr n’a eu aucun effet significatif (P = 0.,099) sur la quantité d’ARN isolé des CSM, avec une concentration moyenne de 120,69 ± 68,31 µg mL-1 dans les échantillons du groupe stbr et de 132,36 ± 68,86 µg mL−1 dans les échantillons du groupe témoin. La valeur moyenne du rapport A260 / 280 était de 1,766 ± 0,095. Il est possible qu’une étape de purification avec des colonnes de spin ait augmenté le rapport A260/280 et donc la pureté des échantillons D’ARN. Bien que l’inclusion de cette étape augmente le prix de l’échantillon dans l’analyse de routine, elle permet d’obtenir des échantillons avec une pureté plus élevée. La valeur moyenne du RIN observée pour les échantillons analysés était de 6,88 ± 0.,82 Certains facteurs pourraient affecter l’intégrité des échantillons. Les échantillons utilisés dans cette étude étaient des cellules somatiques bovines isolées du lait. Le lait est caractérisé par un microbiote complexe et les RNases dérivées de ce microbiote pourraient être responsables d’une intégrité de L’ARN inférieure. De plus, certaines cellules somatiques présentes dans le lait pourraient être partiellement dégradées. Ces faits ont également été observés dans une étude qui a utilisé un frottis vaginal bovin pour des études transcriptomiques dans le but de trouver des biomarqueurs pour retracer l’utilisation abusive d’agents anaboliques38., En outre, le processus de traite, de collecte et de transport du lait vers le laboratoire pourrait, bien qu’il soit effectué le plus rapidement possible, affecter l’intégrité de l’ARN.

effet de la stbr sur les gènes de l’axe somatotrope

Un ensemble de 18 gènes (Tableau 1) a été sélectionné pour concevoir les plaques OpenArray® utilisées dans cette étude. Cette sélection a été basée sur le potentiel de ces gènes pour obtenir une signature transcriptomique caractéristique de la stbr qui pourrait être utilisée comme norme pour contrôler l’ab(utilisation) de la stbr chez les bovins laitiers., Les études antérieures sur l’expression génique avec la stbr ont été conçues comme des études à dose unique et à échantillonnage unique dans le tissu mammaire27 post-mortem ou des études à doses multiples (cinq doses) avec prélèvement sanguin et musculaire dans vivo31. Ces méthodes sont considérées comme invasives, relativement coûteuses et donc peu pratiques à des fins de contrôle dans les fermes laitières. Dans le cas de la somatotropine, le contrôle doit être effectué in vivo, car le but ultime est d’éviter l’entrée du lait stbr sur le marché laitier.,

dans cette étude, l’expression de L’IGF-1 n’a été détectée qu’à tous les points d’échantillonnage chez une vache (vache 7) traitée par la stbr et elle n’était pas détectable dans les CSM du groupe témoin. Le fait qu’il était seulement possible de détecter la cible IGF-1 à tous les points d’échantillon dans une vache peut indiquer l’existence de différentes réponses locales de glande mammaire à la stbr exogène parmi les individus. La plupart des molécules IGF-1 trouvées dans la circulation sont liées avec une affinité élevée à une ou plusieurs des six protéines de liaison IGF-1 connues (IGFBP-1–6) qui modulent la biodisponibilité de L’IGF-1 dans les tissus cibles39., Des études antérieures ont observé que la stbr influence fortement la régulation à la hausse de L’IGFBP-5 dans le muscle squelettique du cattle31 et régule à la baisse L’IGFBP-3 dans le tissu mammaire32. Cependant, dans cette étude, les transcriptions de NI IGFBP-3 ni IGFBP-5 n’ont été détectées à n’importe quel moment. Ce résultat pourrait être dû au fait que les CSM sont principalement composés de leucocytes40 dans lesquels l’effet répressif de L’IGFBP peut ne pas être aussi important que dans le tissu mammaire. Par conséquent, les protéines de liaison IGF-1 et IGF-1 sont rejetées comme marqueurs potentiels dans les cellules somatiques dans cette étude.,

un autre composant clé de l’axe somatotrope est le récepteur IGF-1 (IGF-1R) qui est le récepteur de signalisation primaire pour IGF-1 qui Médie la plupart de ses effets biologiques. Au jour 1, le groupe rbST (0,348 ± 0,131) présentait une abondance relative significativement (P < 0,001) plus élevée en IGF-1R que le groupe témoin (0,0898 ± 0,0486). Différentes études qui ont évalué la concentration de rbST dans le sang après l’administration ont observé que les concentrations plus élevées de cette hormone recombinante ont été trouvées après l’administration de rbst14,15., Par conséquent, les différences significatives observées dans le groupe traité pourraient être dues en réponse à L’IGF-1 synthétisé en réponse aux concentrations plus élevées de stbr chez les vaches traitées après l’administration de la première dose. Dans La Fig. 2, on peut observer que l’abondance relative D’IGF-1R pour les deux premiers cycles d’administration de rbST était également significativement plus élevée dans le groupe rbST que dans le groupe témoin dans de nombreux points d’échantillon. Curieusement, au jour 84 de l’étude, l’abondance relative de L’IGF-1R était similaire dans le groupe rbST (0,070 ± 0,057) et dans le groupe témoin (0,110 ± 0,030)., Ce jour a coïncidé avec la sixième administration de rbST, et entre cette dose et la cinquième dose, il y avait un écart de 28 jours au lieu de 14 jours. Par conséquent, il est possible que le groupe de rbST ait récupéré le niveau physiologique D’IGF-1R après plusieurs jours sans rbST, montrant même des effets de retrait de la régulation descendante sur la transcription D’IGF-1R. Ces résultats indiquent que l’IGF-1R est un bon candidat pour l’inclusion dans un panel de gènes de détecter l’utilisation de la stbr dans les fermes laitières., Bien que d’autres auteurs n’aient pas trouvé d’effet significatif de la stbr sur les niveaux D’IGF-1R dans le muscle squelettique31, dans cette étude, une réponse claire a été observée dans les niveaux de cette transcription du récepteur dans les CSM. En ce sens, les leucocytes, les neutrophiles et les monocytes peuvent produire l’hormone de croissance et L’IGF-1 et exprimer leurs récepteurs qui indiquent que les voies de signalisation IGF-1/IGF-1R pourraient exercer des fonctions de régulation sur le système immunitaire,y compris la prolifération des cellules immunitaires41, 42. La différence entre les deux études pourrait être due aux différentes matrices utilisées., MSCs pourrait éventuellement mieux répondre aux niveaux plus élevés d’IGF-1 circulant et augmenter le nombre de récepteurs pour cette molécule dans leur membrane

Figure 2

abondance Relative D’IGF-1R et ccnd-1 dans les premier et deuxième cycles d’administration de la STBR dans le groupe témoin (n = 3) et le groupe traité (n = 6). Le test non paramétrique de Mann-Whitney U a été utilisé pour comparer le rendement laitier dans chaque cycle entre le groupe traité et le groupe témoin., Les astérisques représentent des différences statistiquement significatives entre le groupe traité et les deux groupes témoins. *(p < 0.05), **(p < 0.01), ***(p < 0.001).

effet de la stbr sur les gènes liés au système immunitaire

le facteur de nécrose tumorale (TNF) et l’interleukine-1β (IL-1β) sont deux cytokines étroitement liées au système immunitaire43., En raison vraisemblablement de leur relation, il a été possible d’identifier des tendances similaires dans l’abondance relative des transcriptions du TNF et de l’IL-1β tout au long de l’étude. L’administration de la stbr a provoqué une augmentation significative de l’abondance relative des transcriptions du TNF et de l’IL-1β. Il convient de mentionner que les jours 9, 23 et 35, les abondances relatives du TNF et de l’IL-1β étaient significativement plus élevées dans le groupe rbST que dans le groupe témoin (fig. 3). Ces jours correspondent à la deuxième semaine de cycles rbST, environ 7-9 jours après les injections de Lactotropina®., Par conséquent, il est possible que les changements transcriptomiques causés par la stbr dans ces deux cytokines soient plus évidents au cours de la deuxième semaine d’un cycle de stbr. Curieusement, au jour 84 (28 jours après la 5ème administration de la stbr), il n’y avait pas de différences significatives entre les groupes (Fig. 3). Dans ce contexte, d’autres études antérieures ont utilisé de puissantes technologies transcriptomiques pour détecter l’utilisation d’agents anabolisants dans cattle26,38., Ces études ont également observé une augmentation de la transcription de L’IL-1β, l’une d’entre elles de manière significative26, ce qui est très intéressant car l’étude visée a utilisé des cellules sanguines dont la composition est très similaire à celle des CSM, car elles ont une forte proportion de globules blancs. Cependant, les études mentionnées précédemment n’ont pas trouvé d’effet des agents anabolisants sur le TNF, tandis que la présente recherche a révélé une forte influence de l’administration de la stbr sur l’abondance relative du TNF., À cet égard, il a été rapporté que l’administration exogène de stbr pendant la lactation peut améliorer la réponse immunitaire chez les vaches44. En fait, le nombre de cellules somatiques du lait a augmenté plus tôt et plus rapidement chez les vaches souffrant de mammite coliforme lorsque la stbr a été administrée45. L’hormone de croissance et sa version recombinante montrent la capacité de moduler la réaction inflammatoire et la défense neutrophile de la glande mammaire allaitante bovine dans la santé et les vaches maladies45. Cela pourrait expliquer la régulation à la hausse du TNF et de l’IL-1β chez les vaches traitées par la stbr.,

dans les études de dépistage en utilisant la transcriptomique, il est très difficile de trouver un gène spécifique qui pourrait être utilisé comme gène très fiable. Il convient de noter que L’IL – 1β et le TNF peuvent être régulés à la hausse dans d’autres processus comme la mastitis sous-clinique46,47. Différentes études menées aux États-Unis ont observé que les grandes exploitations sont plus susceptibles d’adopter la stbr, ce qui suggère non seulement une composante potentielle de l’utilisation et de la rentabilité de la stbr en fonction de la taille des exploitations,mais aussi une composante de l’exploitant (âge et éducation) 48, 49., La somatotropine recombinante a été fréquemment rapportée comme une technologie à forte intensité de gestion, associée à l’utilisation d’autres technologies et pratiques de gestion axées sur la productivité qui sont caractéristiques des grandes exploitations, étant moins fréquente chez les pâturages49,50. En ce sens, la mammite subclinique entraîne une réduction de la production laitière chez les vaches affectées51. Par conséquent, il devrait être intéressant de combiner les données des tests transcriptomiques avec les données de production laitière., En outre, il pourrait être accompagné d’une analyse microbiologique du lait de vaches suspectées de détecter les principaux agents pathogènes associés à la mammite subclinique. Mais, ce qui augmente le risque de discrimination est l’inclusion de plus de gènes dans le panneau.

effet de la stbr sur le cycle cellulaire, la prolifération, la différenciation et l’adhésion

on sait que la stbr augmente la synthèse du lait en augmentant le renouvellement (prolifération/apoptose) et l’activité des cellules épithéliales mammaires, ce qui indique que la stbr influence les voies métaboliques qui régulent le renouvellement / cycle cellulaire et le métabolisme52., Le cycle cellulaire est contrôlé par les cyclines et les kinases cyclines-dépendantes. Parmi ceux-ci, la cycline D (endodée par le gène CCND1) coordonne la progression du cycle cellulaire par stimulation extracellulaire (p. ex., facteur de croissance, disponibilité des nutriments) et conduit G1 à la progression de la phase S entraînant une mitose cellulaire. Cependant, la plupart des cellules adultes sont maintenues dans un État de repos connu sous le nom de phase G0, un État de repos, et elles peuvent réintégrer le cycle cellulaire en phase G1 sous des stimuli mitogéniques appropriés53. Dans cette étude, il a été observé que le traitement rbST influence fortement la transcription CCND1., Avant la première dose de stbr, il n’y avait pas de différences significatives entre les groupes témoin et stbr (Fig. 3). Cependant, après la première dose, il a été possible d’observer des différences significatives entre les deux groupes à différents points d’échantillonnage. L’abondance relative de CCND1 était significativement plus élevée dans le groupe rbST que dans le groupe témoin au cours des deux premiers cycles de traitement par rbST (fig. 2). Cet effet semble être particulièrement évident 9 jours après l’administration de la stbr, de la même manière que les transcriptions du TNF et de l’IL-1β., Ainsi, aux jours 9, 23 et 35 de l’étude, L’abondance relative de CCND1 était significativement plus élevée dans le groupe rbST que dans le groupe témoin (fig. 3). Enfin, au jour 84 (28 jours après la 5e administration de la stbr), il n’y avait pas de différences significatives entre les groupes (fig. 3) comme dans le cas des cytokines. De plus, au dernier jour (219) d’échantillonnage (51 jours après les dernières doses de stbr), il n’y avait pas de différences significatives (P > 0,05) entre le groupe de stbr (0,433 ± 0,141) et le groupe témoin (0,430 ± 0,178)., Par conséquent, l’administration exogène de stbr provoque une surexpression de CCND1. Cela peut entraîner l’activation de la cellule en phase G0, et dans le cas particulier du tissu mammaire, une augmentation de la production de lait en augmentant le nombre de cellules alvéolaires de la glande mammaire54.

D’autres gènes liés au cycle cellulaire sont la protéine tumorale D52-like 2 (TPD52L2) et la sirtuine 2 (SIRT2). D’une manière similaire à celle observée pour CCND1, TNF et IL-1β, il a été possible de trouver une abondance relative significativement plus élevée (P < 0,001) de transcriptions SIRT2 dans le groupe rbST (1.,517 ± 0,199) que dans le groupe témoin (0,506 ± 0,250) au jour 23 de l’étude, mais dans ce cas seulement pendant le deuxième cycle d’administration de la stbr (Fig. 4). L’augmentation des taux de transcriptions CCND1 et SIRT2 après la deuxième administration de Lactotropina® dans le groupe traité pourrait être le résultat d’un effet de la stbr exogène sur le cycle cellulaire. La circulation de cette hormone peptidique dans l’organisme entraînerait l’activation du cycle cellulaire dans les cellules cibles., Cependant, dans les autres cycles de la stbr, la relation entre l’administration de la dose et les changements dans l’abondance relative des transcriptions de SIRT2 n’était pas aussi évidente que dans la deuxième dose. En plus de ce qui précède, il est remarquable que le groupe traité ait présenté une abondance relative significativement plus élevée de transcriptions TPD52L2 (p < 0,05) pendant 4 jours après la première administration de la stbr. Un autre composant impliqué dans le métabolisme cellulaire par son rôle pertinent dans la traduction est le facteur d’élongation eucaryote 1 gamma (EEF1G).,

Figure 4

l’Évolution de l’abondance relative de certains gènes cibles au cours de tous les points d’échantillonnage de l’étude dans la stbr groupe traité (N = 6) et le groupe de contrôle (N = 3).

dans cette étude, l’abondance relative des transcriptions D’EEF1G ne suivait pas une tendance évidente liée à l’administration de stbr., Cependant, aux jours 17 et 30 (3 et 2 jours après les deuxième et troisième doses de stbr, respectivement), l’abondance relative des transcriptions de L’EEF1G était significativement plus élevée dans le groupe stbr. Une étude précédente27 a conclu que le traitement par la stbr augmentait les taux de transcriptions D’EEF1G dans le tissu mammaire, mais qu’il n’utilisait qu’un seul point d’échantillon 6 jours après l’administration de somatotropine. Par conséquent, il n’est pas possible de comparer directement ces résultats avec les résultats obtenus dans cette étude, dans laquelle 36 points d’échantillonnage ont été utilisés pour des tests transcriptomiques sur une période de 8 mois., Un autre gène inclus dans cette étude est la protéine du facteur 8 du globule de la graisse du lait (MFGE8). Dans La Fig. 4, il est possible d’observer que l’abondance relative de MFGE8 dans le groupe rbST avait une grande variabilité entre les jours d’échantillonnage. En particulier, McCoard et coll.27 ont observé que 6 jours après l’administration de la stbr, l’abondance relative de MFGE8 dans le tissu mammaire bovin était plus élevée. Cependant, comme mentionné précédemment, cette étude ne comprenait qu’un seul point de données après une seule dose de stbr., La présente expérience multi-doses à long terme a démontré que les schémas de transcription chez les bovins traités par la stbr présentent une grande variabilité dans le temps. Par exemple, les données obtenues pour CCND1 ont montré que l’effet de la stbr sur la transcription de certains gènes augmente avec le nombre de doses. Bien qu’il soit possible que la stbr influence la transcription du gène MFGE8, les résultats obtenus ont montré une régulation ascendante et descendante., Par conséquent, MFGE8 ne peut pas être suggéré comme candidat idéal pour le traçage de l’utilisation de la stbr (ab)chez les bovins, car il n’a pas été possible d’observer une tendance claire dans sa transcription. Un autre gène lié à l’adhérence cellulaire évalué dans cette étude est la caténine alpha-like 1 (CTNNAL1). Cependant, il n’a pas été possible de trouver des différences significatives dans sa transcription à la suite de l’administration de la stbr.

autres gènes

la lactoferrine (LTF) est une glycoprotéine liant le fer appartenant à la famille des transferrines55., La Figure 4 montre l’évolution des abondances relatives des gènes LTF à tous les points d’échantillonnage évalués dans cette étude. Bien que la régulation à la hausse du LTF ait été observée dans des études antérieures avec des substances anabolisantes dans cattle38, il n’a pas été possible d’établir une tendance claire pour le LTF par rapport au traitement par la stbr. Par exemple, aux jours 9 et 53, l’abondance relative de LTF est considérablement plus faible chez les animaux traités par la stbr. Cependant, au jour 91, l’abondance relative était beaucoup plus élevée dans ce groupe. Il est nécessaire de discuter des résultats obtenus pour le gène α 1 (COL3A1) de collagène de type III., Une étude antérieure a conclu que les traitements par la stbr chez les bovins laitiers provoquent une régulation à la hausse du gène COL3A1 dans le tissu mammaire 6 jours après l’administration de la stbr27. Cependant, dans le présent travail, il n’a pas été possible de détecter les transcriptions du gène COL3A1. De plus, la transcription ESR2 n’a pas été détectée dans cette étude.

un panel de gènes pour surveiller l’utilisation de la stbr (ab)chez les bovins laitiers

l’objectif final de ce travail était de proposer un panel de gènes de routine dont le modèle de transcription combiné permettrait le développement d’une méthode de criblage pour contrôler l’utilisation abusive de la stbr dans les fermes laitières, Contrairement à d’autres études précédentes27,31,32, ce travail a analysé les schémas de transcription des gènes liés à la stbr dans une expérience en conditions réelles de 8 mois comprenant 12 cycles d’administration de stbr et d’animaux témoins. Cette approche a permis d’obtenir des données plus précises afin de différencier les vaches traitées à la stbr des vaches témoins.

Une analyse statistique multivariée a été effectuée pour élucider les modifications dans les schémas de transcription des CSM à la suite de l’administration de la stbr., À cette fin, seule la transcription des neuf gènes qui ont été mesurés avec succès sur l’ensemble de l’expérience (IGF1R, CCND1, TNF, IL1ß, SIRT2, EEFG1, MFEG8, LTF, TDP52L2) a été utilisée, à l’exclusion des gènes qui ne se sont exprimés que dans très peu de cas/échantillons. L’objectif principal de L’analyse PCA est d’identifier des modèles globaux dans les données, en détectant la corrélation entre différentes variables, c’est-à-dire dans ce cas particulier, des transcriptions de différents gènes., La Projection des échantillons dans le nouvel espace multidimensionnel des composants principaux (PCs) permettrait potentiellement une différenciation entre les groupes rbST et les groupes témoins, mettant également en évidence les gènes ayant une plus grande capacité en tant que biomarqueurs du traitement. Dans le graphique de score de l’analyse PCA illustré à la Fig. 5, une tendance de regroupement a pu être entrevue dans les deux groupes d’échantillons de MSC, avec des animaux traités par la stbr identifiés comme des cercles rouges et des animaux témoins comme des boîtes noires, et étiquetés en fonction de la journée expérimentale., Divers échantillons du groupe rbST sont apparus mélangés avec des témoins sur le côté gauche de la parcelle mais, curieusement, la majorité d’entre eux correspondent à un jour d’administration de somatotropine (jours 14, 28, 57 ou 84) ou aux 2-3 premiers jours après une dose (jours 2, 3, 17, 44 ou 115), dans lequel une perturbation transcriptomique évidente n’a pas été détectée. Au contraire, très peu d’animaux témoins pourraient être classés comme vaches traitées sur le PCA, et leur situation s’explique par des valeurs extrêmes en particulier des gènes peu discriminants tels que LTF, MFGE8 ou SIRT2.,

Figure 5

tracé PCA construit à l’aide de profils transcriptomiques complets de cellules somatiques du lait (CSM), dans lequel une discrimination entre les vaches traitées par la stbr (N = 6, cercles rouges) et des animaux témoins (n = 3; boîtes noires) peuvent être aperçus. Les échantillons de CSM sont étiquetés selon le jour de l’expérience, le jour 0 étant le jour de la première dose de stbr chez les animaux traités.,

Les profils transcriptomiques ont également été soumis à un OPLS-DA, à partir duquel des gènes discriminatifs potentiels ont également été mis en évidence. Dans La Fig. 6a, la représentation visuelle du modèle multivarié est montrée, avec des échantillons de MSC d’animaux témoins tracés sous forme de carrés noirs et des échantillons du groupe rbST sous forme de cercles rouges. De la même manière que la PCA, plusieurs échantillons de stbr sont projetés parmi les échantillons témoins sur le côté gauche de l’ellipse., Cependant, ces échantillons ont été prélevés lorsque la perturbation transcriptomique causée par la stbr avait disparu (ou n’était pas encore apparue), si strictement qu’ils pouvaient être classés comme témoins à ce moment précis. À l’inverse, très peu d’échantillons témoins ont été classés à tort comme stbr. Lorsqu’aucun ensemble de tests n’est disponible comme c’est le cas ici, la méthode de validation croisée est la principale stratégie pour évaluer la qualité d’un modèle. Les résultats de la procédure de validation croisée sont résumés par la valeur de différents paramètres de qualité., Dans cette étude, le modèle multivarié OPLS a montré les caractéristiques suivantes: R2(X) = 0,6, R2 (Y) = 0,4 et Q2 = 0,3. Le modèle explique 60% de la variation dans l’espace x et 40% de la variation dans l’espace y, et la qualité de la prédiction est de 30%. Ces valeurs indiquent une description relativement bonne des données par le modèle et la prévisibilité moyenne34. La valeur p calculée à partir de L’ANOVA CV était de 3,01 × 10-7, ce qui suggère l’existence de différences significatives entre les deux classes du modèle., Le fait que ce modèle ait été construit avec un panel de gènes ayant une capacité discriminante différente ne doit pas être ignoré, car il affecte le pouvoir discriminant des OPLS. En outre, ces journées expérimentales avec très peu ou pas d’effet rbST sur leurs transcriptions biaisent définitivement le modèle car dans la pratique, ils appartiennent à un groupe mais agissent comme l’autre., Dans les futurs modèles de criblage multivarié, un panel de gènes hautement discriminants sélectionnés doit être utilisé, et de préférence, les échantillons” connus « et” inconnus » à projeter dans le modèle multivarié appartiendront à des populations similaires (âge, race, etc.) et les moments de lactation, dans une tentative de surmonter la variabilité inter-individuelle des animaux35. Dans ce genre d’approches, il est également important que la population prédictive soit plus grande que les échantillons prédits. Enfin, les raisons de la discrimination sur L’AD-OPLS ont été étudiées dans le diagramme s correspondant (Fig., 6b), qui a révélé la contribution de chaque variable (transcription génique) à la séparation des deux classes d’échantillons. Comme commenté dans les sections précédentes, la transcription la plus discriminante dans MSC a été trouvée dans les gènes CCND1, IGF-1R, TNF et IL-1β. Il semble clair que les traitements rbST déclenchent une régulation à la hausse de ces gènes et leur utilisation dans les futurs panneaux de surveillance est une option prometteuse pour le contrôle de routine dans les produits laitiers.,

Figure 6

diagramme de dispersion OPLS-DA (a) construit à l’aide de profils trasncriptomiques à partir de cellules somatiques de lait, montrant une discrimination entre les témoins (N = 3; cercles noirs) et rBST (n = 6; points rouges), marqués selon le jour expérimental (étant le jour 0 le jour de la 1ère dose dans le groupe rBST). S-plot (b) associé à L’analyse discriminante OPLS, mettant en évidence les gènes plus affectés par la stbr dans le coin supérieur droit de la parcelle, et donc avec un pouvoir discriminant plus élevé.,

comme dans un contrôle de routine pour détecter l’utilisation illicite de stbr avec ce panel de gènes, il n’y aurait aucune information sur le moment où les vaches ont été traitées (en d’autres termes, c’est un test aveugle), idéalement tous les jours pendant la lactation devraient être échantillonnés / contrôlés. Cependant, d’un point de vue pratique, cette suggestion semble un peu irréaliste. Ce qui est proposé est une collecte aléatoire de lait une fois par semaine, en alternant les jours de la semaine., Comme la somatotropine est administrée sur une base régulière tout au long de la lactation (à partir de 80-100 jours post-partum, toutes les deux semaines), chez toutes les vaches allaitantes de la ferme, avec un bon plan d’échantillonnage, à un moment donné, la stbr devrait être détectée dans la ferme. Les données transcriptomiques obtenues à partir des échantillons recueillis doivent être comparées à un ensemble de données transcriptomiques provenant d’une population témoin. Les échantillons présentant des valeurs plus élevées de gènes proposés dans cet article doivent être considérés comme suspects. La deuxième étape devrait être d’étudier la situation particulière de chaque vache « positive” (mammite, grossesse, etc.,), et, si nécessaire, poursuivre l’analyse de confirmation. Il est important de souligner également les capacités de haut débit de cette approche de PCR en temps réel, rendant possible le plan d’échantillonnage.

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