Des bactéries partenaires de la digestion des abeilles

Spécialiste de l’infection microbienne et professeur assistant en prétitularisation conditionnelle au Département de microbiologie fondamentale de la Faculté de biologie et de médecine de l’UNIL, Philipp Engel s’intéresse aux microbiotes de l’intestin, autrement dit aux différentes communautés bactériennes qui peuplent l’intestin des animaux, à leur évolution, diversification et spécialisation.

La simplicité du microbiote intestinal de l’abeille
Renfermant à peine une dizaine d’espèces dans sa flore intestinale, l’abeille mellifère représente un système simple qui permet d'étudier la symbiose hôte-microbe et ses répercussions sur la santé de l'hôte. «Les bactéries présentes dans le système digestif des abeilles aident ces dernières à digérer les composés récalcitrants issus de leur régime à base de pollen de fleurs. Avec, à la clé, la production de molécules qui peuvent avoir un impact sur leur santé», souligne Philipp Engel.

Dans le cadre de leurs travaux publiés dans PLOS Biology, les chercheurs du groupe du Prof. Engel à l’UNIL, en collaboration avec l’équipe du Prof. Uwe Sauer à l’EPFZ, ont cherché à définir précisément quels étaient les rôles des bactéries de la flore intestinale. A cette fin, les scientifiques ont colonisé de jeunes abeilles sans microbiote avec des bactéries cultivées en laboratoire, puis ont conduit des analyses métabolomiques (analyses à large échelle des composés organiques de petite taille) pour mesurer tous les changements de la composition chimique de l’intestin des abeilles en réponse aux bactéries.

Une bactérie, une fonction
Pour mener à bien leurs investigations, les biologistes ont pu tirer profit de la simplicité du microbiote intestinal de l’abeille, qui ne compte que quelques espèces de bactéries en comparaison du microbiote humain. «Nous avons ainsi pu analyser chaque membre séparément et déterminer sa contribution aux changements métaboliques globaux opérés dans l’intestin», détaille Philipp Engel, auteur principal de l’étude parue dans PLOS Biology. Grâce à cette analyse fine et méthodique, la dégradation de plusieurs composants de la paroi du pollen a pu être attribuée à des membres particuliers de la communauté microbienne. Ce qui amène les chercheurs à la conclusion que les abeilles bénéficient d’une palette de bactéries spécialisées pour les aider dans leur digestion.

Des bactéries du genre Lactobacillus sont par exemple capables de digérer des composés de la plante appelés flavonoïdes. Ces derniers sont très abondants dans le pollen et de récentes études ont mis évidence leur effet bénéfique sur la santé non seulement des abeilles, mais également des souris et des humains. Une autre bactérie intestinale de l’abeille du genre Bifidobacterium déclenche la production d’hormones chez son hôte, ce qui pourrait modifier son système immunitaire ainsi que son comportement.

Vers une amélioration de la santé de l’abeille, voire de l’Homme
Si, grâce à leurs travaux, les scientifiques ont pu identifier plusieurs fonctions métaboliques des bactéries intestinales de l’abeille, la prochaine étape consiste à comprendre précisément comment ces fonctions peuvent avoir un impact sur la santé de l’hôte. «Nos recherches pourraient à terme conduire à de nouvelles stratégies visant à améliorer la santé des abeilles, lesquelles constituent un important pollinisateur dans de nombreux écosystèmes et dans l’agriculture, projette Philipp Engel. Nos travaux pourraient également déboucher sur des applications potentielles dans le domaine de la santé humaine. Car si le microbiote humain est plus complexe que celui de l’abeille, il lui est en plusieurs points similaire».