Améliorer la santé des abeilles avec des probiotiques et des vaccins

«Améliorer la santé des abeilles avec des probiotiques et des vaccins», source ASM News.

Les abeilles vivent dans des sociétés denses et complexes, dont les services écosystémiques sont indispensables.

Les abeilles, en particulier l'abeille occidentale Apis mellifera, sont d'importants pollinisateurs dans les environnements agricoles. Les abeilles ouvrières remplissent toutes les fonctions de la colonie, à l'exception de la ponte, et leur santé est essentielle au bien-être de toute la ruche. Si ces ouvrières disparaissent, des événements destructeurs connus sous le nom d'effondrements de colonies peuvent en résulter. Lors d'un effondrement de colonie, les abeilles ouvrières meurent ou quittent la ruche, abandonnant leur reine et perdant ainsi toute la ruche.

Les forces motrices de l'effondrement des colonies sont à la fois complexes et peu claires, mais elles sont essentielles à comprendre si nous voulons protéger les abeilles et les services écosystémiques qu'elles fournissent. Ainsi, la santé des abeilles est un élément important de la recherche scientifique et des efforts de conservation dans le monde entier. Les chercheurs examinent des facteurs tels que les maladies, les pesticides, les changements dans les sources de nourriture et même le stress lorsqu'ils étudient comment ces types de perturbations affectent la survie, le comportement et le microbiote intestinal des abeilles. Certains de ces dangers ont des origines microbiennes, et certains ont des solutions microbiennes.

Le microbiome intestinal des abeilles mellifères offre des indices

L'intestin est un habitat particulièrement dense en microbes, qui est tout aussi important pour les insectes, comme les abeilles, que pour les mammifères comme nous. Bien que le microbiote intestinal des abeilles mellifères soit relativement simple, n'abritant que 5 membres principaux, il offre de nombreux avantages pour leur santé. Ceux-ci incluent une croissance, une digestion et une protection améliorées contre les agents pathogènes opportunistes.

De plus, le microbiote intestinal peut jouer un rôle dans ce que l'on appelle l'axe intestin-cerveau, la communication bidirectionnelle entre le tractus gastro-intestinal et le système nerveux central. Les scientifiques ont montré que le microbiote intestinal affecte le comportement social des abeilles, car il semble être important pour la médiation des interactions sociales et l'analyse des informations sensorielles de leur environnement. Les abeilles utilisent ces signaux sociaux pour se transmettre des informations entre elles, les aidant à naviguer dans le monde qui les entoure, soulignant l'importance du microbiote intestinal pour une ruche fonctionnelle.

Chez les abeilles, comme chez les autres animaux, un microbiote intestinal sain est crucial pour un hôte sain. Cependant, tout comme le nôtre, le microbiote intestinal des abeilles est également vulnérable aux perturbations qui induisent un état perturbé appelé dysbiose. Les menaces viennent de plusieurs côtés : les antibiotiques, la perte d'habitat, l'alimentation, les pesticides et même les impacts à grande échelle du changement climatique. La dysbiose dans l'intestin peut rendre les abeilles plus vulnérables aux agents pathogènes et avoir un impact négatif sur leur santé.

Pro-abeille-otiques

Compte tenu de l'importance du microbiote intestinal, certains efforts pour la santé des abeilles commencent par des traitements axés sur le microbiote. Dans une approche similaire aux interventions pour les troubles intestinaux humains, certains chercheurs cherchent des traitements probiotiques pour protéger les abeilles contre la dysbiose intestinale et ses effets négatifs. Bien que des preuves solides de l'efficacité des probiotiques chez les abeilles mellifères fassent encore défaut, les souches d'abeilles indigènes semblent avoir plus de succès à rester dans l'intestin après l'arrêt du traitement probiotique que les mélanges probiotiques commerciaux qui ne sont pas nécessairement dérivés des abeilles.

Concevoir des probiotiques pour combattre le virus des ailes déformées

L'acarien varroa est un agent pathogène destructeur des abeilles.

Pour aller plus loin, des efforts sont également en cours pour produire des probiotiques «sur mesure» pour les abeilles, qui peuvent aider à les protéger contre les parasites et les agents pathogènes. Par exemple, l'acarien varroa, un agent pathogène destructeur des abeilles, parasite les abeilles et transmet un agent pathogène viral connu sous le nom de virus des ailes déformées (DWV pour deformed wing virus). Le varroa et le DWV sont des habitants indésirables des ruches, mais extrêmement communs, et peuvent provoquer des effondrements des colonies.

Cependant, les chercheurs commencent maintenant à comprendre comment la protection contre ces agents pathogènes peut provenir de l'intérieur. Dans une étude, des chercheurs ont génétiquement modifié Snodgrassella alvi, l'un des 5 microbes intestinaux de l'abeille domestique, pour stimuler le système immunitaire de l'abeille et augmenter la réponse d'ARN interférent. Dans cette réponse, le système immunitaire reconnaît l'ARN double brin exogène (ARNdb) à l'intérieur des cellules et dégrade tout ARNdb correspondant en le découpant. Cette réponse peut être exploitée pour cibler l'ARN spécifique de l'agent pathogène, bien que l'injection directe d'ARNdb ciblé ait eu un succès limité chez les abeilles. Cependant, S. alvi modifié pour le produire à l'intérieur de l'hôte a été très efficace pour protéger les abeilles contre le varroa et le DWV.

Protection supplémentaire contre le varroa

Pour le DWV, S. alvi a produit des sections de correspondance d'ARNdb du génome viral, incitant les abeilles à découper l'ARN correspondant appartenant au virus, tandis que le mécanisme de lutte contre le varroa était légèrement plus complexe. Lorsque les acariens, comme le varroa, parasitent les abeilles, ils mangent des corps gras contenant de l'ARNdb sur le thorax et l'abdomen des abeilles. Lorsque les acariens ont ingéré de l'ARNdb correspondant à 14 de leurs propres gènes essentiels, produits par S. alvi dans l'intestin, les abeilles ont été protégées contre l'infection car l'ARNdb déclenche la réponse d’ARN interférent des acariens, les amenant à découper leur propre ARN. Bien qu'il s'agisse d'un pas en avant prometteur, la question de savoir si ce type de technologie peut être étendu pour protéger des ruches entières contre différents types de maladies reste une question ouverte.

Le premier vaccin pour les abeilles fait le buzz

En plus de ces nouvelles connaissances dans le domaine des probiotiques, des avancées majeures dans le développement de vaccins changent notre regard sur la loque américaine, une maladie bactérienne répandue qui provoque l'effondrement des colonies. En janvier 2023, le département américain de l'Agriculture (USDA) a autorisé le premier vaccin oral pour protéger les abeilles contre la loque américaine. La technologie vaccinale repose sur l'alimentation des larves inactivées de Paenibacillus (l'agent causal de la maladie) à la reine des abeilles via la gelée royale, sa source spéciale de nourriture. Une fois que la reine des abeilles a ingéré le vaccin, son corps produit des anticorps qui se propagent dans ses œufs. Cela rend également sa progéniture, la cible de P. larvae, immunisée. Cette technologie vaccinale ouvre la voie à la protection des abeilles, ainsi que d'autres insectes, contre d'autres menaces microbiennes.

Au-delà de l'abeille

Bien que des progrès significatifs aient été réalisés, certains affirment que l'accent écrasant de la recherche sur les abeilles est myope, car elles ne sont en aucun cas les seuls pollinisateurs du bloc. Par exemple, les abeilles sauvages sont un groupe incroyablement diversifié comprenant environ 20 000 espèces. Bien qu'elles ne produisent pas de miel, elles sont des membres extrêmement importants des écosystèmes à part entière. Nous en savons très peu sur beaucoup d'entre eux, en particulier sur leur microbiote intestinal, ce qui limite les mesures microbiennes que nous pouvons prendre pour les protéger.

Sauver les abeilles, à la fois mellifères et sauvages, est un effort continu à travers le monde. Les comprendre de l'intérieur peut nous aider à les protéger de certaines des menaces auxquelles elles sont confrontées, bien que nous ne puissions pas perdre de vue des problèmes plus vastes, tels que la perte d'habitat et le changement climatique, pour lesquels les interventions microbiennes ne sont guère plus qu'un pansement.

Si vous souhaitez en savoir plus sur les facteurs qui menacent la survie des colonies d'abeilles, consultez cet article, qui explique les facteurs de stress microscopiques et macroscopiques, ainsi que ce qui peut être fait pour aider à résoudre le problème.

L’image représente des interactions directes entre les abeilles qui les aident à transmettre des informations et à maintenir le fonctionnement de la ruche.