De la microbiologie pour ceux qui ont les crocs
Les carottes sont-elles la clé de la conservation des grenouilles ?
On ne les voit pas, on ne les sent pas, mais des milliards de micro-organismes vivent sur notre peau ! Cette communauté microbienne (le microbiote cutané) est composée principalement de bactéries, mais aussi de champignons et d’acariens vivant à la surface de notre peau. Elle forme un véritable bouclier empêchant les micro-organismes susceptibles de nous nuire (pathogènes) de pénétrer dans notre corps !
Il en va de même pour d’autres animaux, par exemple les amphibiens. Ils ont une peau très fine qui leur sert à respirer, certaines espèces ne respirent même que par leur peau ! Elle est donc très fragile ! Le mucus qui la recouvre l’empêche de se dessécher. Leur microbiote cutané joue également un rôle majeur dans la santé de leur peau, notamment pour la défense contre les agents pathogènes, car il forme une barrière protectrice, produit des molécules antimicrobiennes et antifongiques et stimule l’immunité.
L’une des principales menaces pour les amphibiens dans la nature est un champignon aquatique pathogène (Batrachochytrium dendrobatidis) qui provoque la chytridiomycose, une infection qui bloque les organes respiratoires. Une étude récente a montré que le régime alimentaire peut influencer les réponses aux infections par le biais du microbiote intestinal, mais on sait peu de choses sur l’influence du microbiote cutané.
Dans cette récente étude, les chercheurs ont voulu comprendre si les caroténoïdes (nutriments impliqués dans l’immunité et la coloration) pouvaient influencer la composition des communautés microbiennes de la peau à différents stades de la vie de la grenouille corroboree, une espèce de grenouille endémique du sud de l’Australie, en danger critique d’extinction et menacée par B. dendrobatidis.
104 grenouilles captives ont été gardées et élevées en laboratoire dans des conditions qui imitent les conditions naturelles. Elles ont été réparties en 4 groupes en fonction de leur mode d’alimentation (figure a) :
- Groupe UU : ces grenouilles n’ont pas été nourries avec des caroténoïdes pendant toute leur vie. Elles représentaient le groupe contrôle.
- Groupe CU : ces individus ont reçu des caroténoïdes uniquement lorsqu’ils étaient têtards (avant leur métamorphose de têtards en adultes) en mélangeant leur nourriture avec un mélange de caroténoïdes.
- Groupe UC : ces individus ont reçu des caroténoïdes uniquement lorsqu’ils étaient adultes (après leur métamorphose) en leur donnant des grillons préalablement nourris avec des carottes et également mélangés à un mélange de caroténoïdes.
- Groupe CC : ces grenouilles ont reçu une alimentation enrichie en caroténoïdes pendant toute leur vie.
À l’âge de 4,5 ans, la peau des grenouilles a été écouvillonnée pour échantillonner leurs microbes cutanés (figure b). L’identification des microbes repose sur l’identification de codes-barres cachés dans leur ADN. Chaque espèce possède un code-barres différent (comme chaque article au supermarché).
Un séquenceur d’ADN peut lire ces codes-barres, vous donner une séquence de lettres et des programmes spécifiques peuvent alors identifier l’espèce microbienne (et même les différentes souches microbiennes) à laquelle cette séquence appartient en la comparant à une base de données contenant tous les codes-barres microbiens associés au nom de l’espèce à laquelle ils appartiennent. C’est un peu comme si vous scanniez vos articles à la caisse du supermarché. La caisse lit les codes-barres et l’ordinateur dans lequel toutes les informations sur les articles sont stockées identifie alors à quel article il appartient et quel est son prix ! Une fois les microbes identifiés, les communautés microbiennes sont généralement décrites à l’aide de diverses mesures permettant de calculer le nombre d’espèces présentes et leur abondance.
Les auteurs ont montré que les caroténoïdes influençaient la composition du microbiote cutané de ces grenouilles même 4,5 ans après l’ajout de caroténoïdes dans leur nourriture, suggérant une influence de l’alimentation sur le microbiote cutané chez les amphibiens. L’ingestion de caroténoïdes après la métamorphose a augmenté la diversité totale du microbiome cutané, ce qui signifie qu’il y avait plus d’espèces microbiennes différentes lorsque les grenouilles avaient reçu des caroténoïdes à l’âge adulte que lorsqu’elles n’en avaient pas reçu. Il y a eu peu d’effet lorsque les grenouilles ont reçu des caroténoïdes avant leur métamorphose.
Certains genres bactériens étaient plus abondants lorsque les grenouilles recevaient des caroténoïdes à n’importe quel stade de développement : Enterococcus, Lactococcus, Enterobacter et Kluyvera. Certaines de ces bactéries, comme Lactococcus garvae, sont connues pour avoir des effets protecteurs contre les infections de chytridiomycose. Cela suggère que la supplémentation en caroténoïdes pourrait être une approche pour augmenter la résilience des amphibiens dans les programmes de conservation. Cependant, d’autres études sont nécessaires pour vraiment comprendre les mécanismes impliqués dans les relations entre le microbiote cutané et la réponse de l’hôte contre les infections de chytridiomycose et comment les caroténoïdes modulent cette interaction.
Cette étude est l’une des premières à mettre en évidence le lien entre le régime alimentaire et le microbiote cutané chez les amphibiens et la façon dont il pourrait influencer la réponse de l’hôte aux agents pathogènes. Et non, donner des carottes aux grenouilles sauvages ne les sauvera pas ! Mais ces résultats prometteurs ouvrent la voie à des stratégies de conservation, surtout quand on sait que la disponibilité des nutriments à l’état sauvage dépend des ressources présentes (qui sont souvent influencées par les conditions climatiques), et que ces grenouilles sont également menacées par la sécheresse dans leur habitat.
Image: Scott Eipper (https://www.flickr.com/photos/scott_eipper/38711647624)
Traduit par Sophie Teullet
micro-bites.org 