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Les ténébrions meuniers : vaccinés contre les bactéries, de génération en génération

par Frédéric Magné - publié le

Si les insectes ne disposent pas du même système immunitaire que les vertébrés leur permettant d’être vaccinés contre les parasites, ils sont néanmoins capables de moduler leur réponse immunitaire en fonction des parasites qu’ils ont rencontrés. Certains insectes comme le ténébrion meunier sont capables de transférer leur immunité à leurs descendants. Leurs œufs sont alors vaccinés et prêts à affronter les microbes de leur environnement avant même d’être pondus. L’équipe Ecologie Evolutive du Laboratoire Biogéosciences (CNRS/Université Bourgogne-Franche Comté) vient de préciser les mécanismes de ce processus adaptatif qui n’est pas sans conséquence pour la femelle et sa descendance. Ces résultats ont été publiés le 2 octobre 2015 dans la revue PLoS Pathogens.

Le transfert maternel d’immunité aux oeufs chez le ténébrion meunier (Tenebrio molitor) résulte de la présence d’un peptide antibactérien, la ténécine 1, dont l’activité semble exclusivement dirigée contre les bactéries à Gram positif, même si les femelles sont infectées par des bactéries à Gram négatif ou des champignons © Alexandre Bauer et Yannick Moret BioGéoSciences-Dijon (CNRS/Université Bourgogne-Franche Comté)

Les insectes n’ont pas d’anticorps pour lutter contre les microbes de leur environnement mais sont capables de produire des peptides antimicrobiens pour se défendre contre leurs agresseurs. Autre particularité : certains d’entre eux, comme le ténébrion meunier(1), peuvent transmettre cette protection immunitaire à leurs descendants. Autrement dit, à peine écloses, les larves de ténébrion sont déjà vaccinées ! « On savait que les femelles de ténébrion qui étaient infectées pondaient des œufs avec une immunité antimicrobienne accrue. Un peu comme une femme enceinte qui a contracté un virus et transfère ses anticorps à son fœtus », illustre Yannick Moret, biologiste de l’évolution au Laboratoire Biogéosciences de Dijon. Toutefois, ce processus adaptatif à un coût pour la femelle ténébrion car le transfert est un compromis entre leur propre immunité et celle de leur descendance. En effet, en protégeant sa descendance, la mère affaiblit sa propre réponse immunitaire. Les scientifiques avaient également observé que ce transfert d’immunité n’était pas sans conséquence pour les descendants eux-mêmes qui, bien que « vaccinés », avaient un temps de développement plus long que les individus « non-vaccinés ». Dans cette nouvelle étude, les scientifiques ont voulu savoir si l’immunité transmise était spécifique et corrélée à la stimulation maternelle.

Pour ce faire, des femelles de ténébrion meunier ont été exposées à différentes sortes de bactéries (à Gram positif ou à Gram négatif(2)) ou de champignons. Les œufs pondus par ces femelles infectées ont ensuite été récoltés, broyés, et déposés dans des boîtes de Pétri contenant les différents microbes. Si une zone d’inhibition de croissance microbienne apparaissait autour des œufs, les chercheurs en concluaient que les œufs étaient spontanément immunisés, et donc qu’ils étaient capables de produire les bons peptides antimicrobiens pour lutter contre le microbe.

De façon inattendue, quelque soit le microbe utilisé pour infecter les femelles du ténébrion meunier, l’activité antimicrobienne retrouvée dans les œufs est active uniquement contre les bactéries à Gram positif. L’analyse protéique à l’origine de cette activité antimicrobienne a révélé la présence d’un peptide antibactérien, une défensine (la ténécine 1), dont le spectre d’activité semble exclusivement dirigé contre les bactéries à Gram positif. « On peut imaginer que les bactéries à Gram positif, qui peuvent persister longtemps dans le milieu externe, ont la plus grande probabilité d’infecter les ténébrions au fil des générations », commente Yannick Moret. L’intérêt pour le coléoptère de transférer ce type de résistance à sa descendance est donc essentiel et justifie le coût engagé.

Les larves des ténébrions, communément appelés « vers de farine », représentent par ailleurs un véritable enjeu économique pour l’industrie de la pêche mais aussi celle des biopolymères et de l’alimentation – les vers de farines pouvant, dans le futur, servir à fabriquer des farines pour l’alimentation animale et humaine. «  Mieux connaître l’écologie immunitaire de ces insectes pourrait aider à maintenir les élevages dans de bonnes conditions sanitaires », se projette par ailleurs Yannick Moret.

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(1) Coléoptère capable de vivre dans des denrées stockées très sèches, notamment dans la farine
(2) Catégories de bactéries mises en évidence par une technique de coloration appelée coloration de Gram

 class= Référence

"Trans-Generational Immune Priming Protects the Eggs only against Gram-positive Bacteria in the Mealworm Beetle", Aurore Dubuffet, Caroline Zanchi, Gwendoline Boutet, Jérôme Moreau, Maria Teixeira et Yannick Moret, PLoS Pathogens, 2 Octobre 2015.

Contact chercheur

Yannick Moret, Biogéosciences - CNRS/Université Bourgogne-Franche Comté
Tél : 03 80 39 90 24
Email : yannick.moret@u-bourgogne.fr

Contact communication

Michèle Dalby, Biogéosciences - CNRS/Université Bourgogne-Franche Comté
Tél. : 03 80 39 57 39
Email : michele.dalby@u-bourgogne.fr

Source : CNRS-INEE http://www.cnrs.fr/inee/