Communiqué / Publication


La drosophile cultive la symbiose avec ses bactéries

Une étude publiée par l’équipe de François Leulier de l’Institut de Génomique Fonctionnel de Lyon dans Cell Metabolism met en évidence le mécanisme permettant à la drosophile de maintenir son association avec sa bactérie commensale.

Bien que les symbioses entre animaux et bactéries soit un secteur de recherche connaissant de grands bouleversements, les bénéfices retirés de ces interactions par les bactéries sont encore rarement évalués. Les bactéries commensales, qui vivent aux dépends de l’hôte sans provoquer de maladies, sont considérées comme bénéficiant surtout du « gîte et du couvert » fournis par l’hôte. Mais tirent-elles un avantage plus concret de la symbiose avec leur partenaire animal ?

Une bactérie facilitant la croissance en sous-nutrition

L'équipe de François Leulier a précédemment démontré que la présence de la bactérie Lactobacillus plantarum optimise la digestion de la larve de drosophile, lui permettant de croître plus rapidement dans un contexte de sous-nutrition chronique. Les chercheurs ont voulu définir si cette symbiose fonctionnelle est bien un cas de mutualisme, c’est-à-dire une interaction mutuellement bénéfique.

Au départ, il a été démontré que le lactobacille transite avec le bol alimentaire mais que seules 10% des bactéries ingérées sont excrétées vivantes par les drosophiles, une quantité cependant suffisante pour maintenir la symbiose par constante ré-ingestion.
Les chercheurs ont ensuite suivi la prolifération du lactobacille dans un milieu lorsqu’il est inoculé seul ou en présence de larves de drosophiles. Inoculée seule, la population de lactobacilles prolifère avant de s’effondrer brutalement suite à l’épuisement des ressources nutritives du milieu ; co-inoculé avec des larves, le lactobacille prolifère puis sa population reste constante sur une douzaine de jours. La symbiose avec la larve de drosophile permet donc à la bactérie de surmonter l’épuisement des ressources nutritives du milieu.

Des larves favorisant la persistance bactérienne

Comment ces larves permettent-elle aux bactéries de subsister ? Il se trouve qu’elles libèrent dans le milieu des composés favorisant la persistance bactérienne. Au total, 116 composés ont pu être identifiés et une vingtaine ont été testés : il en résulte qu’un ensemble de facteurs de maintenance, parmi lesquels la N-acétylglucosamine, agirait ensemble pour promouvoir la persistance des bactéries symbiotiques.

L'efficacité d'un mutualisme nutrionnel

La symbiose entre la drosophile et le lactobacille est donc un parfait exemple de mutualisme nutritionnel, où les deux partenaires bénéficient de leur association. La bactérie optimise la digestion de la drosophile ; en retour, la larve de la drosophile sécrète des composés permettant à la population de bactéries de persister. La question se pose maintenant de savoir si un tel mécanisme se retrouve chez les organismes plus complexes, notamment chez l’Homme, et si oui, de quelle manière nous « cultivons » notre microbiote, un élément essentiel à notre bonne santé ! 


Publié le 9 février 2018