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Les bactéries et les virus de l’organisme influencent les maladies chez les amphibiensCommuniqué de presse de l’Institut Leibiz d’Ecologie d’Eau Douce et de Pêche Continentale (IGB), texte du 29. Mai 2020

Utilisant les amphibiens comme exemple, des chercheurs de l’Université de Toulouse, du Centre Helmholtz de Recherche Environnementale (UFZ) et de l’Institut Leibniz d’Ecologie d’Eau Douce et de Pêche Continentale montrent comment la colonisation microbienne de l'organisme influence les interactions entre les organismes vivants, l'environnement et les pathogènes. Il s'agit de recherche fondamentale pour la prophylaxie de la santé.

 

Les études scientifiques actuelles montrent une forte influence des facteurs environnementaux biotiques et abiotiques sur la dynamique des maladies chez les humains et les animaux. Dans cet article de synthèse, les chercheurs se concentrent sur un élément qui n'a jusqu'à présent reçu que peu d'attention : le fameux microbiome. Le microbiome individuel d'un être vivant est une composante essentielle de l'immunité. En effet, les bactéries et les virus endogènes sont très actifs sur la peau et dans l'intestin, c'est-à-dire au niveau d‘organes directement à l'interface entre l'individu et les agents pathogènes.

L'équipe internationale présente le concept de pyramide des maladies qui, pour la première fois, prend en compte les différentes fonctions du microbiome et montre clairement que l’expression de la maladie dépend des interactions entre l'environnement, le pathogène, l'individu et son microbiome. Ils illustrent ce concept en utilisant la maladie chytridiomycose chez les amphibiens, causée par le champignon pathogène Batrachochochytrium dendrobatidis.

«Le microbiome des êtres vivants  est très variable. Ce n'est que ces dernières années que les chercheurs ont réussi à appliquer des méthodes génétiques capables de déterminer la totalité des microorganismes. Cependant, nous ne commençons que progressivement à comprendre leur rôle dans la prophylaxie sanitaire et la manière dont ils interagissent, par exemple, avec le microbiome environnemental, les agents pathogènes et l'hôte», explique le Dr Adeline Loyau, chercheuse de l'IGB, qui a dirigé l'étude.

 

 

La diversité des microbes et des habitats renforce la résistance

Les auteurs soulignent que des microbiomes plus diversifiés peuvent rendre l'hôte plus résistant aux pathogènes car ils sont mieux à même de tenir les pathogènes potentiels à distance. L'étude montre également que les individus qui vivent dans des habitats complexes et donc riches en espèces ont un taux de mortalité plus faible. Par exemple, le microbiome peut faire partie de la réponse immunitaire: Janthinobacterium spp., un genre de bactéries cutanées symbiotiques, forme un agent antifongique comme produit métabolique et prévient ainsi l'infection par Batrachochytrium dendrobatidis.

 

Le microbiome comme première réponse aux changements environnementaux?

Généralement, la plasticité du microbiome pourrait augmenter l'adaptabilité de l'organisme aux influences environnementales. On en trouve plusieurs exemples dans le règne animal. Cependant, les changements environnementaux tels que le changement climatique peuvent également déséquilibrer le microbiome.

 

«Un microbiome en équilibre peut protéger contre l'infection dans des conditions environnementales changeantes», explique le premier auteur de l'étude, Adriana P. Bernardo-Cravo, chercheuse doctorante à l'Université de Toulouse et à l'UFZ. "Cependant, il est également démontré que les changements environnementaux – en particulier la température – ont un impact significatif sur la composition du microbiome et donc sur la résistance des amphibiens au pathogène Batrachochytrium dendrobatidis. Le changement climatique va modifier de manière significative la répartition de cette maladie fongique chez les amphibiens", prédit l'écologue.

 

 

Le Pr. Dirk Schmeller, titulaire d’une chaire AXA Toulouse-INP ENSAT et responsable des projets P³ et GloMEC (p3mountains.org), explique: «Nous devons être conscients que le changement climatique et la perte de biodiversité sont des facteurs de stress pour les écosystèmes, pour l'homme, pour les animaux et pour le microbiome. Nos recherches montrent que si les différents axes de la pyramide des maladies sont déstabilisés, de nouvelles maladies infectieuses sont susceptibles d'apparaître, y compris pour l'homme». Le concept de pyramide des maladies est donc précurseur pour la recherche sur les interactions homme-animal-végétal-environnement et les risques qui en résultent pour la biodiversité et l'homme.

 

Informations complémentaires :

Le déclin des amphibiens, les vertébrés les plus menacés de la planète, provoque des effets en cascade dans les chaînes alimentaires et peut modifier l'équilibre environnemental à long terme, par exemple la qualité de l'eau ou la présence de parasites et d'agents pathogènes. Dans certains écosystèmes, tels que les forêts arboricoles nord-américaines, les amphibiens sont les vertébrés terrestres les plus courants. Ils y contribuent à la régulation du cycle du carbone. Le champignon Batrachochochytrium dendrobatidis est responsable du déclin de plus de 500 espèces de grenouilles dans le monde. Le champignon endommage la peau des amphibiens et perturbe ses fonctions de base, ce qui conduit finalement à un arrêt cardiaque.

 

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