Asthme équin

Asthme équin

hustendes Pferd

L’asthme équin (souvent désigné par les termes RAO, pousse ou emphysème) est une maladie respiratoire complexe et multifactorielle.

L’asthme équin se caractérise par une inflammation chronique des voies respiratoires, associée à un bronchospasme, une production excessive de mucus et un remodelage des bronches. Cliniquement, il se manifeste par de la toux, des écoulements nasaux, une intolérance à l’effort et, dans les cas sévères, une dyspnée au repos. Le diagnostic repose notamment sur l’analyse du lavage bronchoalvéolaire.

À l’ISME Berne, nous combinons expertise clinique et recherche de pointe pour améliorer la compréhension, le diagnostic et la prise en charge de cette maladie qui impacte durablement le bien-être et la performance des chevaux.

Nos axes de recherche

Génétique et susceptibilité individuelle

Une composante héréditaire de l’asthme équin est suspectée depuis longtemps. Nos travaux confirment que les descendants de chevaux atteints de formes sévères présentent un risque significativement accru de développer la maladie.

Nous avons identifié deux régions chromosomiques associées à l’asthme, incluant des gènes impliqués dans les réponses allergiques et l’immunité antiparasitaire.

Ces résultats sont cohérents avec nos observations cliniques, montrant une association entre asthme, hypersensibilités cutanées (urticaire, dermatite estivale) et résistance au parasitisme intestinal, suggérant un déterminisme génétique commun.

Staub

L’exposition à la poussière de foin (notamment moisissures et endotoxines) constitue un facteur déclenchant majeur, faisant des mesures environnementales un pilier du traitement.

Cependant, les agents responsables restent incomplètement caractérisés, ce qui limite le développement de stratégies de prévention ciblées. L’émergence de formes atypiques, moins sensibles aux approches classiques, suggère l’implication d’autres allergènes.

Dans ce contexte, nous avons développé, en collaboration internationale, une approche basée sur des micropuces permettant d’analyser simultanément les anticorps dirigés contre de multiples allergènes.

Nos résultats associent l’asthme équin à des protéines issues de champignons (Aspergillus fumigatus), d’insectes (Culicoides spp.) et du latex (Hevea brasiliensis). L’analyse du lavage bronchoalvéolaire s’est révélée plus performante que celle du sang, soulignant l’importance d’une évaluation locale de l’inflammation.

Nous explorons actuellement d’autres classes d’immunoglobulines (IgG, IgA), potentiellement plus pertinentes pour le diagnostic.

 

Facteurs de risque environnementaux

Nous avons développé le « Hay Shaker », un dispositif permettant de générer de manière reproductible de la poussière de foin et d’en mesurer la concentration selon la taille des particules, en particulier les plus fines, capables de pénétrer profondément dans les poumons. Le Hay Shaker constitue un moyen fiable d’évaluer la qualité du foin et d’orienter le choix des fourrages afin de limiter l’exposition aux poussières.

Nos travaux montrent également que l’exposition dépend fortement du comportement alimentaire : les chevaux plongeant la tête dans la mangeoire inhalent davantage de poussières, soulignant un levier d’action individuel dans la prise en charge.

En parallèle, nous avons développé un système d’évaluation sensorielle du foin. Des critères simples tels que l’odeur ou la présence d’impuretés se révèlent de bons indicateurs de l’hygiène du fourrage, offrant une méthode pratique et peu coûteuse utilisable sur le terrain.

Enfin, un projet en cours vise à développer un score d’évaluation des facteurs de risque environnementaux dans l’écurie, afin d’aider les vétérinaires à identifier les sources d’exposition et à proposer des mesures ciblées de réduction du risque.

Immunologie et biomarqueurs : le projet CXCL13

Un axe central de notre recherche vise à mieux caractériser les différents profils immunitaires de l’asthme équin.

Nous nous intéressons en particulier à la molécule CXCL13, impliquée dans la migration des cellules immunitaires et associée à une réponse inflammatoire de type 3 (distincte de la réponse allergique classique de type 2).

Nos travaux ont montré que les chevaux atteints d’asthme sévère présentent une augmentation de CXCL13 dans les voies respiratoires et le sang.

Nous développons actuellement un test diagnostique innovant permettant de mesurer cette molécule de manière fiable et utilisable en pratique clinique. Ce projet repose sur l’utilisation de nanocorps issus des camélidés, des anticorps de petite taille, hautement spécifiques et stables, adaptés au développement d’outils diagnostiques rapides.

Objectifs :

  • développer un test diagnostique simple et robuste
  • distinguer les différents profils immunitaires de la maladie
  • ouvrir la voie à une médecine personnalisée chez le cheval

La phase de recrutement débutera en 2026 ; nous chercherons des chevaux asthmatiques ainsi que des chevaux témoins en bonne santé. Nous vous tiendrons informé·e·s ici.

projet CXCL13

Outils diagnostiques

Test à l’exercice

Nous avons développé et validé un test d’exercice simple à la longe, permettant d’évaluer la réponse respiratoire à un effort standardisé.

Les chevaux asthmatiques présentent une récupération respiratoire prolongée, avec un retour à la fréquence de base >15 minutes, fortement associé à la maladie et à l’inflammation neutrophilique pulmonaire.

Ce test, facilement applicable en pratique, permet de détecter des altérations fonctionnelles parfois peu visibles au repos.

Outils numériques

digitale Auskultation

Auscultation pulmonaire digitale

L’auscultation pulmonaire classique étant peu sensible et subjective, nous avons développé un dispositif d’auscultation digitale permettant une analyse objective des bruits respiratoires. Cet outil permet notamment de détecter une augmentation des bruits respiratoires anormaux chez les chevaux atteints d’asthme sévère, offrant ainsi une approche plus sensible que l’auscultation conventionnelle.

Détection automatisée de la toux

Nous développons actuellement un système de détection de la toux basé sur un capteur porté à l’encolure du cheval. Ce dispositif permet un enregistrement continu sur 24 heures.

Objectifs :

  • assurer un suivi longitudinal objectif des chevaux asthmatiques
  • identifier les facteurs déclenchants dans l’environnement
  • évaluer quantitativement la réponse aux traitements

Publications

Sage, Sophie E.; Leeb, Tosso; Jagannathan, Vidhya; Gerber, Vinzenz
(2023).Single-cell profiling of bronchoalveolar cells reveals a Th17 signature in neutrophilic severe equine asthma, Immunology, IF: 6.4 Wiley-Blackwell
10.1111/imm.13745

Schnabel, Christiane L; Jentsch, Maria-Christin; Lübke, Sabrina; Kaiser-Thom, Sarah; Gerber, Vinzenz; Vrtala, Susanne; Huang, Huey-Jy; Rhyner, Claudio; Wagner, Bettina; Hoffmann, Ralf; Volke, Daniela (2023).
Immunoproteomics reveal increased serum IgG3/5 binding to Dermatophagoides and yeast protein antigens in severe equine asthma in a preliminary study. Frontiers in immunology, IF: 7.3, 14(1293684) Frontiers Research Foundation 10.3389/fimmu.2023.1293684

Sage, S. E., Nicholson, P., Peters, L. M., Leeb, T., Jagannathan, V., 
Gerber, V., (2022). Single-cell gene expression analysis of cryopreserved equine bronchoalveolar cells. Frontiers in immunology, IF 8.786, 13 Frontiers Research Foundation 10.3389/fimmu.2022.929922, PMID: 36105804 

Sage, S. E., Nicholson, P., Leeb, T., Gerber, V., Jagannathan, V., (2022). Long-Read Transcriptome of Equine Bronchoalveolar Cells. Genes, 13(10)
S. 1722. MDPI, Molecular Diversity, IF: 3.364, Preservation International 10.3390/genes13101722, PMID: 36292607

Wyler, M., Sage, S. E., Marti, E., White, S., Gerber, V., (2022).
Protein microarray allergen profiling in bronchoalveolar lavage fluid and serum of horses with asthma. Journal of veterinary internal medicine, IF: 3.175, Wiley 10.1111/jvim.16600, PMID: 36479920

Herteman, N., Mosing, M., Waldmann, A. D., Gerber, V., Schoster, A., (2021).
Exercise-induced airflow changes in horses with asthma measured by electrical impedance tomography. Journal of veterinary internal medicine IF: 3.333, 35(5), S. 2500-2510. Wiley-Blackwell 10.1111/jvim.16260 PMID: 34505734

 

Hulliger, M., Pacholewska, A., Vargas, A., Lavoie, J.-P., Leeb, T., Gerber, V., Jagannathan, V., (2020) An Integrative miRNA-mRNA Expression Analysis Reveals Striking Transcriptomic Similarities between Severe Equine Asthma and Specific Asthma Endotypes in Humans. Genes IF: 3.759, 11(10) MDPI, Molecular Diversity Preservation International 10.3390/genes11101143

Couetil, L., Cardwell, J., Leguillette, R., Mazan, M., Richard, E., Bienzle, D.,
Bullone, M., Gerber, V., Ivester, K., Lavoie, J.-P., Martin, J., Moran, G., Niedźwiedź, A., Pusterla, N., Swiderski, C., (2020) Equine Asthma: Current Understanding and Future Directions. Frontiers in veterinary science, IF: 2.245 7(450), S. 450. Frontiers Media 10.3389/fvets.2020.00450

Sperl, C., Gerber, V., Drießlein, D., Klima, A., Becher, A.M. (2019). Are Respiratory Clinical Signs in Horses Associated With Strongyle Egg Shedding Rates on Farms With Varying Egg Shedding Levels? Journal of equine veterinary science, 75, S. 104-111. doi: 10.1016/j.jevs.2019.01.006 PMID: 31002083

Verdon, M., Lanz, S., Rhyner, C., Gerber, V., Marti, E., (2019) Allergen-specific immunoglobulin E in sera of horses affected with insect bite hypersensitivity, severe equine asthma or both conditions. J Vet Intern Med. 2018;33(1):266-274.

White, S.J., Moore-Colyer, M., Marti, E., Hannant, D., Gerber, V., Coüetil, L., Richard, E. A., Alcocer, M., (2019). Antigen array for serological diagnosis and novel allergen identification in severe equine asthma. Scientific reports, 9(15170) Springer Nature 10.1038/s41598-019-51820-7 PMID: 31645629

Mason, V. C., Schaefer, R. J., McCue, M. E., Leeb, T., & Gerber, V. (2018). eQTL discovery and their association with severe equine asthma in European Warmblood horses. BMC genomics, 19(1), 581. doi:10.1186/s12864-018-4938-9