Di and tripeptides from marine sources can target adipogenic process and contribute to decrease adipocyte number and functions

The effect of 11 marine-derived cryptides was investigated on proliferation, differentiation and maturation of human white pre-adipocytes (HWP). They were all formerly identified as potent Angiotensin-Converting-Enzyme inhibitors.Val-Trp (VW),Val-Tyr (VY), Lys-Tyr (KY), Lys-Trp (KW), Ile-Tyr (IY), Ala-Pro (AP),Val-Ile-Tyr (VIY), Leu-Lys-Pro (LKP), Gly-Pro-Leu (GPL), Ala-Lys-Lys (AKK) and Val-Ala-Pro (VAP) were previously found in fish products and coproducts as well as other marine resources like wakame. Treatment with AP, VAP and AKK greatly affected viability of HWP during the proliferation period while KW and VW treatment reduced the number of viable cells during the differentiation stage. A GPL and IY incubation during the differentiation stage allowed the decrease of their final lipid content, of the GPDH activity and of the mRNA level of adipocyte markers (aP2, GLUT4, LPL and AGT). Moreover, a down regulation of both PPARγ and C/EBPα expression, two key regulators of adipogenesis,was observed.These findings indicate that small bioactive peptides from marine protein hydrolysates can target adipogenesis and thus could regulate energy metabolism disorders

Bacterial diseases in marine bivalves

Bivalve aquaculture is seriously affected by many bacterial pathogens that cause high losses in hatcheries as well as in natural beds. A number of Vibrio species, but also members of the genera Nocardia and Roseovarius, are considered important pathogens in aquaculture. The present work provides an updated overview of main diseases and implicated bacterial species affecting bivalves. This review focuses on aetiological agents, their diversity and virulence factors, the diagnostic methods available as well as information on the dynamics of the host-parasite relationship.

Mass mortality in bivalves and the intricate case of the Pacific oyster, Crassostrea gigas

Massive mortality outbreaks in cultured bivalves have been reported worldwide and they have been associated with infection by a range of viral and bacterial pathogens. Due to their economic and social impact, these episodes constitute a particularly sensitive issue in Pacific oyster (Crassostrea gigas) production. Since 2008, mortality outbreaks affecting C. gigas have increased in terms of intensity and geographic distribution. Epidemiologic surveys have lead to the incrimination of pathogens, specifically OsHV-1 and bacteria of the Vibrio genus, in particular Vibrio aestuarianus. Pathogen diversity may partially account for the variability in the outcome of infections. Host factors (age, reproductive status…) including their genetic background that has an impact on host susceptibility towards infection, also play a role herein. Finally, environmental factors have significant effects on the pathogens themselves, on the host and on the host-pathogen interaction. Further knowledge on pathogen diversity, classification, and spread, may contribute towards a better understanding of this issue and potential ways to mitigate the impact of these outbreaks.

OsHV-1 countermeasures to the Pacific oyster’s anti-viral response

The host-pathogen interactions between the Pacific oyster (Crassostrea gigas) and Ostreid herpesvirus type 1 (OsHV-1) are poorly characterised. Herpesviruses are a group of large, DNA viruses that are known to encode gene products that subvert their host’s antiviral response. It is likely that OsHV-1 has also evolved similar strategies as its genome encodes genes with high homology to C. gigas inhibitors of apoptosis (IAPs) and an interferon-stimulated gene (termed CH25H). The first objective of this study was to simultaneously investigate the expression of C. gigas and OsHV-1 genes that share high sequence homology during an acute infection. Comparison of apoptosis-related genes revealed that components of the extrinsic apoptosis pathway (TNF) were induced in response to OsHV-1 infection, but we failed to observe evidence of apoptosis using a combination of biochemical and molecular assays. IAPs encoded by OsHV-1 were highly expressed during the acute stage of infection and may explain why we didn’t observe evidence of apoptosis. However, C. gigas must have an alternative mechanism to apoptosis for clearing OsHV-1 from infected gill cells as we observed a reduction in viral DNA between 27 and 54 h post-infection. The reduction of viral DNA in C. gigas gill cells occurred after the up-regulation of interferon-stimulated genes (viperin, PKR, ADAR). In a second objective, we manipulated the host’s anti-viral response by injecting C. gigas with a small dose of poly I:C at the time of OsHV-1 infection. This small dose of poly I:C was unable to induce transcription of known antiviral effectors (ISGs), but these oysters were still capable of inhibiting OsHV-1 replication. This result suggests dsRNA induces an anti-viral response that is additional to the IFN-like pathway.

Bilan 2015 du dispositif national de surveillance de la santé des mollusques marins

Depuis 1992, la surveillance de la santé des mollusques marins du littoral français est assurée par le réseau de Pathologie des Mollusques (Repamo). Ses activités s’inscrivent dans le cadre de la Directive Européenne 2006/88/CE. Depuis son évaluation par la plateforme nationale d’épidémiosurveillance en santé animale en 2012, l’objectif de surveillance est la détection précoce des infections dues à des organismes pathogènes exotiques et émergents affectant les mollusques marins sauvages et d’élevage. L’année 2015 est la première année de transition pour laquelle un début d’évolution des modalités de surveillance de la santé des mollusques marins animées par l’Ifremer a été amorcé. Un dispositif hybride de surveillance a été mis en place, s’appuyant sur l’existant et intégrant des débuts d’évolution. La surveillance événementielle a constitué l’activité principale du dispositif en 2015 et s’est appuyée sur des réseaux existants : (1) la surveillance des mortalités observées sur des animaux sentinelles déployés sur les sites ateliers des réseaux Ifremer RESCO 2 (12 sites) pour l’huître creuse Crassostrea gigas et MYTILOBS 2 (8 sites) pour la moule bleue Mytilus edulis. Pour l’huître creuse Crassostrea gigas, la mortalité cumulée moyenne était de 50,3% (écart-type 10,9%) pour le naissain standardisé Ifremer (NSI), de 11,0% (écart-type 9,1%) pour les huîtres de 18 mois et de 7,3% (écart-type 5,6%) pour les huîtres de 30 mois. Les mortalités ont été observées principalement entre le début du mois de mai et la mi-juillet. Lors de ces épisodes de mortalité, des prélèvements d’animaux ont été réalisés en vue d’analyses diagnostiques : 7 prélèvements pour le NSI, 2 pour les huîtres de 18 mois et 1 pour les huîtres de 30 mois. Aucun agent réglementé n’a été détecté dans les échantillons d’huîtres creuses prélevés et analysés. Le virus OsHV-1 a été détecté dans les 7 échantillons analysés de NSI, dans 2 échantillons analysés d’huîtres de 18 mois et dans 1 échantillon analysé d’huîtres de 30 mois. La bactérie Vibrio aestuarianus a été détectée dans 5 échantillons analysés de NSI, dans 1 échantillon d’huîtres de 18 mois et dans 1’échantillon d’huîtres de 30 mois. Pour la moule bleue Mytilus edulis, des mortalités cumulées variant de 9% sur le site du Vivier à 51% sur le site des filières du Pertuis Breton ont été estimées. Les mortalités ont été observées au printemps sur des moules âgées d’une année et en automne sur des moules plus jeunes. Lors de ces épisodes de mortalités, des prélèvements d’animaux ont été réalisés en vue d’analyses diagnostiques : 2 prélèvements pour les moules d’une année et 1 pour les jeunes moules. Ces prélèvements ont eu lieu dans le Pertuis Breton. Aucun agent réglementé n’a été détecté dans les échantillons de moules prélevés et analysés. Des bactéries du groupe Splendidus ont été détectées dans les 3 échantillons de moules analysés. (2) la surveillance s’appuyant sur les déclarations de mortalités de mollusques par les conchyliculteurs et pêcheurs à pied professionnels auprès des Directions départementales des territoires et de la mer (DDTM). Cette modalité s’applique aux huîtres creuses et aux moules bleues lorsqu’il n’existe pas de site atelier RESCO 2 ou MYTILOBS 2 dans la zone où des mortalités sont déclarées par les conchyliculteurs ou pêcheurs à pied. Le réseau REPAMO 2 a réalisé 22 interventions, dont 15 pour les moules Mytilus edulis, 4 pour les coques Cerastoderma edule, 2 pour les palourdes Ruditapes sp. et 1pour les coquilles saint Jacques Pecten maximus. La recherche d’agents infectieux dans ces espèces de mollusques prélevés lors de hausse de mortalité a permis de mettre en évidence les parasites réglementés Perkinsus olseni dans 1 lot de palourdes, et Marteilia refringens dans 4 lots de moules, ainsi que le virus OsHV-1 dans 1 lot de palourdes et 1 lot de coques, la bactérie Vibrio aestuarianus dans 3 lots de coques, et des bactéries du groupe Splendidus dans 3 lots de coques et dans 13 lots de moules. L’année 2015 a également permis la démonstration sur un site atelier d’un exercice de surveillance programmée, ciblée et fondée sur les risques d’introduction et d’installation d’un organisme pathogène exotique. Elle a concerné le parasite Mikrocytos mackini de l’huître creuse Crassostrea gigas, sur un site atelier de la Charente-Maritime, suivi par le réseau RESCO 2. Le parasite Mikrocytos mackini n’a pas été détecté. En revanche, le parasite Marteilia refringens a été détecté dans ¾ des prélèvements d’huîtres réalisés. Dans le cadre du soutien scientifique et technique de l’évolution de la surveillance événementielle, l’année 2015 a également permis de poursuivre la démarche relative aux développements méthodologiques en lien avec la surveillance événementielle des mortalités de mollusques marins. Une étude de faisabilité de la recherche prospective de regroupements spatio-temporels d’événements de mortalités d’huîtres creuses a été préparée en collaboration avec tous les acteurs de la santé des mollusques marins en Normandie. Un outil de collecte et d’analyse des données de signalements des mortalités, automatisé, simple d’utilisation et flexible, a été élaboré.

Mortalités de moules bleues dans les Pertuis Charentais: description et facteurs liés – MORBLEU

Depuis 2014, des surmortalités anormales affectent les cheptels mytilicoles tant adultes que juvéniles avec des mortalités massives pouvant atteindre 100% (Béchemin et al. 2015). Les objectifs généraux de ce projet sont d’identifier des facteurs potentiellement corrélés avec les mortalités de moules observées dans les Pertuis Charentais: facteurs environnementaux biotiques, abiotiques et hydrodynamiques) et facteurs intrinsèques aux animaux (traits d'histoire de vie, qualité cytogénétique et physiologie). Après une introduction bibliographique complète, différentes questions sont ici abordées. 1. Historique des mortalités 2014-2015 ? Grâce { différentes sources d’information nous avons pu retracer les évènements de mortalités de 2014 et 2015 et valider l’échantillonnage réalisé en 2015 dans Morbleu (au niveau temporel et spatial). 2. Les mortalités 2014 et 2015 sont-elles exceptionnelles ? Existe-t-il un lien avec les fluctuations environnementales ? Pour cela, nous avons porté un regard rétrospectif sur 15 années de données acquises dans les réseaux portés par Ifremer afin de définir un niveau de mortalité « anormale » et d’explorer de potentiels liens avec les fluctuations environnementales. Nous avons pu observer que (1) les épisodes de mortalités de 2014 et 2015 peuvent être qualifiés d’exceptionnels, (2) ils sont survenus dans des conditions climatiques plutôt chaudes et pluvieuses associées à des indices de diversité phytoplanctoniques bas (nombre de taxons et équilibre quantitatif entre ces taxons). 3. Dans quelles conditions les mortalités de moules sont-elles survenues en 2015 ? Nous présentons ici dispositif mis en place sur nos 4 sites ateliers (Filière, Boyard, Eperon et Loix) et l’ensemble des échantillons et mesures collectées (environnement abiotique ou biotique, ou connectivité hydrodynamique des masses d’eaux). Cette action de recherche a nécessité 16 campagnes et aboutit à la bancarisation de 805 échantillons, certains prévelés au cours des mortalités observées sur les animaux déployés. Les mortalités observées en 2015 sont survenues dans un contexte environnemental abiotique différent de celui observé en 2014 (absence de dessalure comparable à celles observées en 2014, différence dans la contribution relative des fleuves aux masses d’eau). Néanmoins, les conditions hydrodynamiques et la connectivité entre les sites du Pertuis Breton et les côtes vendéennes sont quant à elle comparables entre ces 2 années. 4. Quelle(s) ont été la(les) espèce(s) ou population(s) de moules affectée(s) ? Différentes espèces et populations étant présentes sur les côtes française, nous avons cherché à préciser les ascendances génétiques sur des animaux moribonds et vivants prélevés (MORBLEU et mortalité déclarées MYTILOBS-2). Pour 99% d’entre eux, les animaux analysés ont pu être affiliés au fond génétique M. edulis européen du Golf de Gascogne. Toutefois la présence d’ascendance trossulus sur certains individus est à considérer. Avec les marqueurs utilisés, aucune différence génétique entre les animaux moribonds et survivants n’a pas être observée, les mortalités touchant certains hybrides edulis/galloprovincialis en proportion identique à celle de M. edulis. 5. Quelle était la qualité cytogénétique des animaux en 2015 ? Pourrait-il exister un lien avec les mortalités observées ? Nous avons échantillonné des animaux prélevés sur 7 sites mytilicoles avant et après la mortalité de l’année 2015. Les analyses de la qualité cytogénétique de ces animaux est toujours en cours. 6. Ces animaux étaient-ils dans des conditions physiologiques particulières ? des échantillons de moules vivantes, collectés avant, après et au cours des mortalités, sur des sites impactés et peu/pas impactés ont été analysés par une approche transcriptomique à haut débit (RNA-seq). L’échantillonnage 2015 ayant été tardif dans l’année (prélèvements jusqu’en juillet 2015), la réalisation de l’approche transcriptomique a été retardée. Le traitement des données de séquençage est encore en cours d’analyse. Ainsi cette année nous a permis (1) de confronter les données environnementales à 15 années de mesures, (2) de mettre en place un dispositif et d’échantillonner au cours d’un épisode de mortalité, (3) de préciser le fond génétique des animaux affectés. Cependant les prélèvements ayant été tardifs, de nombreuses analyses sont encore en cours de traitement.

High alkaline phosphatase activity in phosphate replete waters: The case of two macrotidal estuaries

The occurrence of alkaline phosphatase activity (APA) that hydrolyses organic phosphorus into phosphate (PO4) is commonly related to PO4 deficiency of oceanic, coastal and fresh waters. APA is almost never investigated in PO4-rich estuaries, since very low activities are expected to occur. As a consequence, microbial mineralization of organic phosphorus into PO4 has often been ignored in estuaries. In this study, we examined the importance of potential APA and the associated microbial dynamics in two estuaries, the Aulne and the Elorn (Northwestern France), presenting two different levels of PO4 concentrations. Unexpected high potential APA was observed in both estuaries. Values ranged from 50 to 506 nmol L−1 h−1, which range is usually found in very phosphorus-limited environments. High potential APA values were observed in the oligohaline zone (salinity 5–15) in spring and summer, corresponding to a PO4 peak and a maximum bacterial production of particle-attached bacteria. In all cases, high potential APA was associated with high suspended particulate matter and total particulate phosphorus. The low contribution of the 0.2–1 μm fraction to total APA, the strong correlation between particulate APA and bacterial biomass, and the close relationship between the production of particle-attached bacteria and APA, suggested that high potential APA is mainly due to particle-attached bacteria. These results suggest that the microbial mineralization of organic phosphorus may contribute to an estuarine PO4 production in spring and summer besides physicochemical processes.

Distinct immune responses of juvenile and adult oysters (Crassostrea gigas) to viral and bacterial infections

Since 2008, massive mortality events of Pacific oysters (Crassostrea gigas) have been reported worldwide and these disease events are often associated with Ostreid herpesvirus type 1 (OsHV-1). Epidemiological field studies have also reported oyster age and other pathogens of the Vibrio genus are contributing factors to this syndrome. We undertook a controlled laboratory experiment to simultaneously investigate survival and immunological response of juvenile and adult C. gigas at different time-points post-infection with OsHV-1, Vibrio tasmaniensis LGP32 and V. aestuarianus. Our data corroborates epidemiological studies that juveniles are more susceptible to OsHV-1, whereas adults are more susceptible to Vibrio. We measured the expression of 102 immune-genes by high-throughput RT-qPCR, which revealed oysters have different transcriptional responses to OsHV-1 and Vibrio. The transcriptional response in the early stages of OsHV-1 infection involved genes related to apoptosis and the interferon-pathway. Transcriptional response to Vibrio infection involved antimicrobial peptides, heat shock proteins and galectins. Interestingly, oysters in the later stages of OsHV-1 infection had a transcriptional response that resembled an antibacterial response, which is suggestive of the oyster's microbiome causing secondary infections (dysbiosis-driven pathology). This study provides molecular evidence that oysters can mount distinct immune response to viral and bacterial pathogens and these responses differ depending on the age of the host.

Antimicrobial Compounds from Eukaryotic Microalgae against Human Pathogens and Diseases in Aquaculture

The search for novel compounds of marine origin has increased in the last decades for their application in various areas such as pharmaceutical, human or animal nutrition, cosmetics or bioenergy. In this context of blue technology development, microalgae are of particular interest due to their immense biodiversity and their relatively simple growth needs. In this review, we discuss about the promising use of microalgae and microalgal compounds as sources of natural antibiotics against human pathogens but also about their potential to limit microbial infections in aquaculture. An alternative to conventional antibiotics is needed as the microbial resistance to these drugs is increasing in humans and animals. Furthermore, using natural antibiotics for livestock could meet the consumer demand to avoid chemicals in food, would support a sustainable aquaculture and present the advantage of being environmentally friendly. Using natural and renewable microalgal compounds is still in its early days, but considering the important research development and rapid improvement in culture, extraction and purification processes, the valorization of microalgae will surely extend in the future.

Deconjugated Bile Salts Produced by Extracellular Bile-Salt Hydrolase-Like Activities from the Probiotic Lactobacillus johnsonii La1 Inhibit Giardia duodenalis In vitro Growth

Giardiasis, currently considered a neglected disease, is caused by the intestinal protozoan parasite Giardia duodenalis and is widely spread in human as well as domestic and wild animals. The lack of appropriate medications and the spread of resistant parasite strains urgently call for the development of novel therapeutic strategies. Host microbiota or certain probiotic strains have the capacity to provide some protection against giardiasis. By combining biological and biochemical approaches, we have been able to decipher a molecular mechanism used by the probiotic strain Lactobacillus johnsonii La1 to prevent Giardia growth in vitro. We provide evidence that the supernatant of this strain contains active principle(s) not directly toxic to Giardia but able to convert non-toxic components of bile into components highly toxic to Giardia. By using bile acid profiling, these components were identified as deconjugated bile-salts. A bacterial bile-salt-hydrolase of commercial origin was able to mimic the properties of the supernatant. Mass spectrometric analysis of the bacterial supernatant identified two of the three bile-salt-hydrolases encoded in the genome of this probiotic strain. These observations document a possible mechanism by which L. johnsonii La1, by secreting, or releasing BSH-like activity(ies) in the vicinity of replicating Giardia in an environment where bile is present and abundant, can fight this parasite. This discovery has both fundamental and applied outcomes to fight giardiasis, based on local delivery of deconjugated bile salts, enzyme deconjugation of bile components, or natural or recombinant probiotic strains that secrete or release such deconjugating activities in a compartment where both bile salts and Giardia are present.