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Legionella pneumophila is the causative agent of Legionnaires' disease. Due to the hot climate and intermittent water supply, the West Bank, Palestine, can be considered a high-risk area for this often fatal atypical pneumonia. L. pneumophila occurs in biofilms of natural and man-made freshwater environments, where it infects and replicates intracellularly within protozoa. To correlate the genetic diversity of the bacteria in the environment with their virulence properties for protozoan and mammalian host cells, 60 genotyped isolates from hospital water systems in the West Bank were analyzed. The L. pneumophila isolates were previously genotyped by high resolution Multi Locus Variable Number of Tandem Repeat Analysis (MLVA-8(12)) and sorted according to their relationship in clonal complexes (VACC). Strains of relevant genotypes and VACCs were compared according to their capacity to infect Acanthamoeba castellanii and THP-1 macrophages, and to mediate pore-forming cytotoxicity in sheep red blood cells (sRBCs). Based on a previous detailed analysis of the biogeographic distribution and abundance of the MLVA-8(12)-genotypes, the focus of the study was on the most abundant L. pneumophila- genotypes Gt4(17), Gt6 (18) and Gt10(93) and the four relevant clonal complexes [VACC1, VACC2, VACC5 and VACC11]. The highly abundant genotypes Gt4(17) and Gt6(18) are affiliated with VACC1 and sequence type (ST)1 (comprising L. pneumophila str. Paris), and displayed seroroup (Sg)1. Isolates of these two genotypes exhibited significantly higher virulence potentials compared to other genotypes and clonal complexes in the West Bank. Endemic for the West Bank was the clonal complex VACC11 (affiliated with ST461) represented by three relevant genotypes that all displayed Sg6. These genotypes unique for the West Bank showed a lower infectivity and cytotoxicity compared to all other clonal complexes and their affiliated genotypes. Interestingly, the L. pneumophila serotypes ST1 and ST461 were previously identified by in situ-sequence based typing (SBT) as main causative agents of Legionnaires' disease (LD) in the West Bank at a comparable level. Overall, this study demonstrates the site-specific regional diversity of L. pneumophila genotypes in the West Bank and suggests that a combination of MLVA, cellular infection assays and hierarchical agglomerative cluster analysis allows an improved genotype-based risk assessment.

International audience

Water scarcity is a widespread problem in arid and semi-arid regions affecting goat production. This project aimed to study the effects of water restriction on goats from semi- arid and temperate regions. A first step consisted in reviewing the literature on the subject leading to two review manuscripts. In addition, research articles specifically addressing the topic of water restriction in sheep and goat were retained for the compilation of a large database that was used for a preliminary quantitative review (meta-analysis) with the aim of visualizing the effects of water restriction on different physiological and production parameters as reported in literature. The qualitative and quantitative reviews covered sheep and goat as species of interest. The subject of water stress was also addressed experimentally through two experiments on lactating and gestating Shami goats, respectively, raised under semi-arid environment and one experiment on lactating Saanen and alpine goats raised under temperate conditions. An intermittent watering regime of once every four days was imposed on the Shami goats for a period of around 1 month while the Saanen and alpine goats were subjected to a 15-hour overnight water restriction for two consecutive days. The effect of heat stress was also studied during a short episode of rise in ambient temperature from 19oC to 28oC in Saanen and alpine goats. Physiological data, key blood parameters and milk production and composition were recorded and analyzed.Lactating Shami goats subjected to intermittent watering showed increased serum osmolarity, urea, protein and albumin concentrations, denoting dehydration. Milk composition and production, and body weight were not affected by the treatment. However, in the gestating shami goats osmolarity was higher while insulin was lower indicating a possible state of negative energy balance. The kids born to the restricted goats had lower body weight at birth and at one month of age which warrants further research.Similarly, alpine and Saanen lactating goats, although subjected to a milder water restriction regime showed signs of dehydration reflected by the increase in albumin, urea, osmolarity and Na+. The goats were able to maintain body weight and milk production although milk urea and lactose increased under water restriction thus keeping milk isotonic with the blood.Heat stress had no effect on feed intake or on feed and water intake patterns in lactating Saanen and alpine goats. However, there was a 40% increase in water intake. Blood pCO2 decreased because the animals hyperventilated to reduce their body temperature, whereas rectal temperature increased. Milk production was not modified, but milk fat content decreased. Alpine goats drank more water per kg of dry matter intake than the Saanen. This could be explained either by their higher level of feed intake or by the effect of coat colour.The qualitative and quantitative reviews as well as the experimental part helped in determining the most prominent physiological effects of water restriction in small ruminants that are consistently reported namely: decrease in feed intake and milk production and weight loss, increase in osmolarity, urea, sodium, cholesterol and fatty acids and of milk components such as lactose and protein content. At the same time, understudied areas in relation to the effects of water restriction were identified such as water stress in interaction with other environmental factors, the comparison between breeds, the impact of individual variability, methods of water stress alleviation and impact on animal welfare, etc.As a conclusion, this project helped in condensing the relevant information on the effects of water stress on goats thus serving as an accessible resource for guiding future research and possibly goat producers, in facing water scarcity.; La pénurie en eau est un problème répandu dans les régions arides et semi-arides auquel l'élevage caprin doit faire face. Ce projet a étudié les effets de la restriction en eau sur les chèvres en milieu semi-aride et tempéré. Au départ, une revue de la littérature a été accomplie donnant lieu à deux manuscrits. De plus, les articles sur la restriction en eau ont été sélectionnés pour former une base de données qui a servi pour initier une méta–analyse ayant pour but la visualisation de l'effet de la restriction en eau sur différents paramètres physiologiques et de production. La revue qualitative et quantitative a couvert les chèvres et les moutons.Deux expériences sur les chèvres shamies allaitantes et gestantes en milieu semi-aride et une sur les chèvres alpines et Saanen allaitantes en milieu tempéré ont été réalisées. Un régime d'abreuvement intermittent d'un jour sur quatre a été imposé aux chèvres shamies pour une durée d'un mois alors que les chèvres alpines et Saanen ont été privées d'eau pendant 15 heures, de l'après-midi jusqu'au lendemain matin, pendant deux jours consécutifs. L'effet d'un court épisode de chaleur ambiante élevée (19oC vs. 28oC) a été aussi étudié chez les chèvres Saanen et alpines. Des données physiologiques ont été relevées, la composition sanguine et la production et composition laitières.Les chèvres shamies en lactation restreintes en eau ont montré une élévation de l'osmolarité, et des taux d'urée, protéines et albumine sanguins indiquant un état de déshydratation. La production et composition laitière et le poids vif n'ont pas été influencés par le traitement. Par contre, chez les chèvres shamies gestantes restreintes en eau, l'osmolarité a été plus élevée alors que l'insuline a baissé indiquant un état de bilan énergétique négatif. Le poids des chevreaux issus de mères déshydratées à la naissance et à un mois était plus faible, mais qui nécessite confirmation.Les chèvres Saanen et alpines, bien que soumises à une restriction moins sévère, ont aussi montré un état de déshydratation à travers l'élévation des taux sanguins d'albumine, urée et sodium et de l'osmolarité. Par contre, les chèvres ont pu maintenir leurs poids vif et production laitière bien que les taux d'urée et de lactose du lait aient augmenté sous la restriction en eau permettant ainsi de garder le lait en isotonie avec le sang.Le stress thermique n'a eu d'effet ni sur la quantité ingérée ni sur les cinétiques d'ingestion sauf pour l'ingestion d'eau qui a augmenté de 40%. Le pCO2 sanguin a baissé à cause de l'hyperventilation à laquelle les animaux ont eu recours pour se rafraîchir, alors que la température rectale a augmenté. La production laitière n'a pas changé mais le taux butyreux a baissé. Les chèvres alpines ont bu plus d'eau par kg de matière sèche que les Saanen ce qui peut être dû soit à une prise alimentaire plus grande chez les alpines, soit à l'effet de la couleur du poil.La revue de littérature quantitative et qualitative et les expérimentations ont permis d'identifier les effets du stress hydrique les plus importants chez les petits ruminants notamment : la baisse de la prise alimentaire, de la production laitière et du poids, une élévation de l'osmolarité et du taux sanguin d'albumine, d'urée, de sodium, de cholestérol et d'acides gras non estérifiés ainsi que des constituants du lait tels que le lactose et le taux protéique. Les pistes de recherche les moins étudiées ont été suggérées telles que l'interaction entre stress hydrique et d'autres contraintes de l'environnement, la comparaison entre les races, l'effet de la variabilité individuelle et les moyens d'atténuation du stress et l'effet sur le bien-être animal, etc.En conclusion, ce projet a aidé à condenser toutes les informations disponibles au sujet du stress hydrique chez les chèvres en une ressource accessible pour guider les recherches futures et peut-être aussi les producteurs face à une pénurie d'eau.

Water scarcity is a widespread problem in arid and semi-arid regions affecting goat production. This project aimed to study the effects of water restriction on goats from semi- arid and temperate regions. A first step consisted in reviewing the literature on the subject leading to two review manuscripts. In addition, research articles specifically addressing the topic of water restriction in sheep and goat were retained for the compilation of a large database that was used for a preliminary quantitative review (meta-analysis) with the aim of visualizing the effects of water restriction on different physiological and production parameters as reported in literature. The qualitative and quantitative reviews covered sheep and goat as species of interest. The subject of water stress was also addressed experimentally through two experiments on lactating and gestating Shami goats, respectively, raised under semi-arid environment and one experiment on lactating Saanen and alpine goats raised under temperate conditions. An intermittent watering regime of once every four days was imposed on the Shami goats for a period of around 1 month while the Saanen and alpine goats were subjected to a 15-hour overnight water restriction for two consecutive days. The effect of heat stress was also studied during a short episode of rise in ambient temperature from 19oC to 28oC in Saanen and alpine goats. Physiological data, key blood parameters and milk production and composition were recorded and analyzed.Lactating Shami goats subjected to intermittent watering showed increased serum osmolarity, urea, protein and albumin concentrations, denoting dehydration. Milk composition and production, and body weight were not affected by the treatment. However, in the gestating shami goats osmolarity was higher while insulin was lower indicating a possible state of negative energy balance. The kids born to the restricted goats had lower body weight at birth and at one month of age which warrants further research.Similarly, alpine and Saanen lactating goats, although subjected to a milder water restriction regime showed signs of dehydration reflected by the increase in albumin, urea, osmolarity and Na+. The goats were able to maintain body weight and milk production although milk urea and lactose increased under water restriction thus keeping milk isotonic with the blood.Heat stress had no effect on feed intake or on feed and water intake patterns in lactating Saanen and alpine goats. However, there was a 40% increase in water intake. Blood pCO2 decreased because the animals hyperventilated to reduce their body temperature, whereas rectal temperature increased. Milk production was not modified, but milk fat content decreased. Alpine goats drank more water per kg of dry matter intake than the Saanen. This could be explained either by their higher level of feed intake or by the effect of coat colour.The qualitative and quantitative reviews as well as the experimental part helped in determining the most prominent physiological effects of water restriction in small ruminants that are consistently reported namely: decrease in feed intake and milk production and weight loss, increase in osmolarity, urea, sodium, cholesterol and fatty acids and of milk components such as lactose and protein content. At the same time, understudied areas in relation to the effects of water restriction were identified such as water stress in interaction with other environmental factors, the comparison between breeds, the impact of individual variability, methods of water stress alleviation and impact on animal welfare, etc.As a conclusion, this project helped in condensing the relevant information on the effects of water stress on goats thus serving as an accessible resource for guiding future research and possibly goat producers, in facing water scarcity.; La pénurie en eau est un problème répandu dans les régions arides et semi-arides auquel l'élevage caprin doit faire face. Ce projet a étudié les effets de la restriction en eau sur les chèvres en milieu semi-aride et tempéré. Au départ, une revue de la littérature a été accomplie donnant lieu à deux manuscrits. De plus, les articles sur la restriction en eau ont été sélectionnés pour former une base de données qui a servi pour initier une méta–analyse ayant pour but la visualisation de l'effet de la restriction en eau sur différents paramètres physiologiques et de production. La revue qualitative et quantitative a couvert les chèvres et les moutons.Deux expériences sur les chèvres shamies allaitantes et gestantes en milieu semi-aride et une sur les chèvres alpines et Saanen allaitantes en milieu tempéré ont été réalisées. Un régime d'abreuvement intermittent d'un jour sur quatre a été imposé aux chèvres shamies pour une durée d'un mois alors que les chèvres alpines et Saanen ont été privées d'eau pendant 15 heures, de l'après-midi jusqu'au lendemain matin, pendant deux jours consécutifs. L'effet d'un court épisode de chaleur ambiante élevée (19oC vs. 28oC) a été aussi étudié chez les chèvres Saanen et alpines. Des données physiologiques ont été relevées, la composition sanguine et la production et composition laitières.Les chèvres shamies en lactation restreintes en eau ont montré une élévation de l'osmolarité, et des taux d'urée, protéines et albumine sanguins indiquant un état de déshydratation. La production et composition laitière et le poids vif n'ont pas été influencés par le traitement. Par contre, chez les chèvres shamies gestantes restreintes en eau, l'osmolarité a été plus élevée alors que l'insuline a baissé indiquant un état de bilan énergétique négatif. Le poids des chevreaux issus de mères déshydratées à la naissance et à un mois était plus faible, mais qui nécessite confirmation.Les chèvres Saanen et alpines, bien que soumises à une restriction moins sévère, ont aussi montré un état de déshydratation à travers l'élévation des taux sanguins d'albumine, urée et sodium et de l'osmolarité. Par contre, les chèvres ont pu maintenir leurs poids vif et production laitière bien que les taux d'urée et de lactose du lait aient augmenté sous la restriction en eau permettant ainsi de garder le lait en isotonie avec le sang.Le stress thermique n'a eu d'effet ni sur la quantité ingérée ni sur les cinétiques d'ingestion sauf pour l'ingestion d'eau qui a augmenté de 40%. Le pCO2 sanguin a baissé à cause de l'hyperventilation à laquelle les animaux ont eu recours pour se rafraîchir, alors que la température rectale a augmenté. La production laitière n'a pas changé mais le taux butyreux a baissé. Les chèvres alpines ont bu plus d'eau par kg de matière sèche que les Saanen ce qui peut être dû soit à une prise alimentaire plus grande chez les alpines, soit à l'effet de la couleur du poil.La revue de littérature quantitative et qualitative et les expérimentations ont permis d'identifier les effets du stress hydrique les plus importants chez les petits ruminants notamment : la baisse de la prise alimentaire, de la production laitière et du poids, une élévation de l'osmolarité et du taux sanguin d'albumine, d'urée, de sodium, de cholestérol et d'acides gras non estérifiés ainsi que des constituants du lait tels que le lactose et le taux protéique. Les pistes de recherche les moins étudiées ont été suggérées telles que l'interaction entre stress hydrique et d'autres contraintes de l'environnement, la comparaison entre les races, l'effet de la variabilité individuelle et les moyens d'atténuation du stress et l'effet sur le bien-être animal, etc.En conclusion, ce projet a aidé à condenser toutes les informations disponibles au sujet du stress hydrique chez les chèvres en une ressource accessible pour guider les recherches futures et peut-être aussi les producteurs face à une pénurie d'eau.

This project aims to assess the effect of a short episode of water restriction on high producing lactating goats. Water was withheld from eight Saanen and eight Alpine goats after the afternoon milking and until the following morning, on two consecutive days. Water and feed intake, body weight and major blood parameters were assessed daily for one day before, during water restriction, and two days after. Milk production and composition was also measured on a daily basis. The results showed that the animals experienced some dehydration due to the treatment, although they were able to maintain a total water intake similar to the control values recorded on day 1. A drop in feed intake was observed on the days of water restriction although body weight was not affected. Several blood indicators also pointed to the state of dehydration the animals were experiencing namely the increase in albumin, urea, osmolality and Na+. The goats were able to maintain milk production although milk composition was altered; milk urea and lactose increased under water restriction thus keeping milk isotonic with the blood. The observed changes reflect the activated mechanisms that limit body water loss and prevent further dehydration. It was concluded that high producing goats were able to sustain two short consecutive cycles of dehydration and rehydration, as indicated by their maintained body weight and milk production, with only transient physiological and milk changes.

absent

The effect of a heat stress episode was studied in eight dairy goats bred under temperate climate with ad libitum access to water. The increase in temperature from 19 to 28°C (recorded at 5 pm) modified neither feed intake nor the global shapes of feed and water intake patterns. However, there was a 40% increase in water intake and the latency from the beginning of the afternoon meal to the first water intake decreased from 35 to 26 min. Blood PCO2 decreased because the animals hyperventilated to reduce their body temperature, whereas rectal temperature increased by around 0.6°C. Milk production was not modified, but milk fat content decreased. A significant goat effect was observed for almost all the results. Goats from the Alpine breed drunk more water when expressed on a dry matter intake basis than those from the Saanen breed. This could be explained either by their higher level of feed intake which enhanced the post-prandial heat production or by the difference in latent heat dissipated through sweating linked to coat colour., L'effet d'un stress de chaleur a été étudié chez huit chèvres laitières élevées en climat tempéré et disposant d'eau à volonté. L'augmentation de la température de 19 à 28°C (mesurée à 17 h) n'a modifié ni la quantité de ration ingérée, ni l'allure globale de la cinétique d'ingestion des aliments et d'eau. Par contre, la quantité d'eau bue a été accrue de 40 % et le temps de latence entre le début du repas et la première buvée, réduit de 35 à 26 min. La teneur en CO2 du sang a diminué, car les animaux ont hyperventilé pour réduire leur température corporelle, alors que leur température rectale a augmenté de 0,6°C. La production laitière n'a pas été modifiée, mais le taux butyreux du lait a diminué. Un effet chèvre significatif a été observé sur la majorité des paramètres étudiés. En moyenne, les chèvres de race Alpine ont bu plus d'eau par rapport à la quantité de matière sèche ingérée que les chèvres de race Saanen. Ceci pourrait être dû à leur niveau d'ingestion plus élevé qui accroîtrait le dégagement de chaleur post-prandial, ou à une différence de chaleur latente dégagée par sudation liée à la couleur de leur pelage.