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Des insectes ravageurs aux antibiotiques

Aurélie Dureuil

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Des insectes ravageurs aux antibiotiques

Le charançon des céréales.

© A. Heddi, BF2I

Des chercheurs de l'Inra se sont intéressés aux mécanismes de l'immunité innée chez les insectes. Leurs résultats pourraient avoir des applications médicales.

Et si le système immunitaire n'était pas forcément là pour détruire les bactéries et organismes étrangers ? Des chercheurs de l'unité Biologie fonctionnelle insectes et interactions (co-tutellée par l'Insa de Lyon et l'Inra) viennent en effet de montrer que « l'immunité innée aide au maintien des bactéries bénéfiques », indique Abdelaziz Heddi, professeur des universités dans cette unité. Son équipe Symbioses et signalisations immunitaires, spécialisée dans les recherches sur les interactions entre les insectes et les microorganismes, œuvre depuis plusieurs années afin de trouver une méthode de lutte contre les insectes ravageurs. C'est dans ce cadre que les chercheurs ont été amenés à travailler sur le système immunitaire. Leurs résultats pourraient aujourd'hui avoir des applications en agronomie mais aussi en médecine.

Les chercheurs qui travaillent sur le charançon des céréales, sont partis de l'observation que la survie des insectes dépend de la présence de bactéries symbiotiques. « Ces insectes vivent avec des bactéries intracellulaires qui leur fournissent les éléments nutritifs qu'ils ne trouvent pas dans leur milieu. Cette relation symbiotique est obligatoire. Si on élimine la bactérie, l'insecte ne peut plus survivre », détaille Abdelaziz Heddi. Ainsi, le charançon qui se nourrit principalement de l'amidon contenu dans les grains de céréales possède des bactéries symbiotiques. Elles « lui permettent d'enrichir sa teneur en acides aminés et vitamines et lui apportent la capacité de produire les nutriments essentiels à sa survie », indiquent les chercheurs. Après avoir observé que cette relation est transmise d'une génération à une autre par hérédité maternelle, les chercheurs ont essayé de perturber la communication moléculaire entre l'insecte et sa bactérie. « Notre objectif était de comprendre ce dialogue moléculaire et de trouver le moyen de le perturber afin de rompre cette relation intime. Nous avons recherché les gènes impliqués dans cette communication. C'est ce qui nous a amenés à nous intéresser à l'immunité innée », souligne Abdelaziz Heddi. Les chercheurs ont ainsi découvert que l'insecte répond à la présence de cette bactérie par le biais de sa propre réponse immunitaire, et ce dès le stade embryonnaire. En effet, cette bactérie colonise des cellules spécialisées du charançon, les bactériocytes, dès les premiers stades embryonnaires de l'insecte. La réponse immunitaire de l'insecte produit et libère des peptides antimicrobiens. Si habituellement ces peptides visent à éliminer les bactéries pathogènes, dans le cas des bactéries symbiotiques, un peptide nommé coléoptéricine a été retrouvé dans les cellules où sont localisées les bactéries. « Le mécanisme de l'immunité ne tue pas la bactérie mais inhibe sa division cellulaire. Ce peptide l'empêche d'aller coloniser d'autres cellules. Il joue le rôle de garde frontière », détaille le chercheur. Quand le peptide antimicrobien est enlevé, la bactérie retrouve la possibilité de se diviser et de sortir des bactériocytes. Ces résultats publiés dans Science démontrent ainsi le rôle joué par la réponse immunitaire sur le maintien et le contrôle des bactéries coopératives. Des molécules qui pourraient inhiber ou piéger le peptide antimicrobien pourraient alors permettre de détruire les charançons et donc avoir des applications dans la lutte contre les insectes nuisibles en agronomie. Mais les débouchés ne s'arrêtent pas là.

« Cette première scientifique ouvre de nouvelles voies pour la connaissance fondamentale des mécanismes de l'immunité innée qui pourraient déboucher à terme sur des recherches en médecine humaine », se félicitent les chercheurs. Ces résultats sont en effet à rapprocher du prix Nobel de médecine 2011. Jules Hoffmann notamment a été récompensé pour ses recherches sur le système immunitaire. « Dans le domaine médical, nous pouvons envisager beaucoup de choses. Notre flore intestinale compte des dizaines de bactéries qui peuvent parfois être pathogènes. Une étude plus détaillée de ce peptide pourrait ouvrir de nouvelles voies face à l'utilisation des antibiotiques. Ce peptide pourrait en effet servir dans le contexte de régulation des bactéries coopératives », envisage Abdelaziz Heddi.

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