LE MICROBIOME POURRAIT SERVIR DE MEDIATEUR ENTRE LE CHANGEMENT CLIMATIQUE ET LES NOUVELLES MALADIES

Les scientifiques ont proposé un nouveau modèle de maladies animales qui inclut le rôle du microbiome. Leurs recherches suggèrent que le changement climatique pourrait conduire à l'émergence de nouvelles maladies infectieuses.

photo de nuages ​​d'orage
De nouvelles recherches expliquent comment les microbiomes animaux pourraient atténuer l'effet du changement climatique sur le développement de nouvelles maladies infectieuses.

La pandémie de COVID-19 a mis en évidence la menace de maladies infectieuses. Au moment de la rédaction du présent rapport, plus de 9 millions de cas de maladie avaient été enregistrés dans le monde.

Les maladies infectieuses, en particulier celles qui traversent les frontières des espèces ( zoonoses ), augmentent en raison des activités humaines. Cette augmentation est due en partie au changement climatique, qui encourage certaines espèces porteuses d'agents pathogènes à sortir de leur aire de répartition actuelle.

Par exemple, le moustique tigre, qui transmet la maladie virale Chikungunya , étend actuellement son aire de répartition géographique à travers l'Europe et les Amériques, mettant des millions de personnes en danger.

Un article que Trends in Parasitology a récemment publié comprend une synthèse de la recherche sur les maladies infectieuses chez l'homme et la faune. Il présente un nouveau modèle de dynamique des maladies infectieuses qui tient compte du rôle du microbiome - les «bonnes» bactéries qui vivent sur et à l'intérieur de nous.

Les scientifiques derrière le travail suggèrent que les changements environnementaux, y compris le changement climatique, pourraient déstabiliser ce modèle et conduire à de nouvelles maladies infectieuses résultant de changements dans le microbiome des animaux.

Un nouveau modèle pour les maladies infectieuses

En écologie des maladies, les scientifiques utilisent traditionnellement un «triangle de la maladie» pour démontrer les rôles de l'hôte, du pathogène et de l'environnement dans la propagation de la maladie.

Les auteurs de la nouvelle étude, qui représentent des institutions en France, en Allemagne et aux États-Unis, suggèrent que ce concept donne une vision «trop simplifiée» de la dynamique des maladies infectieuses. Ils ont donc élargi le concept pour inclure le microbiome.

Le microbiome décrit les communautés de micro-organismes, y compris les bactéries, les virus et les champignons, dans un contexte particulier. Dans un contexte animal, les communautés microbiennes vivent sur et à l'intérieur de l'hôte et jouent des rôles importants, notamment en protégeant contre les agents pathogènes et en aidant à décomposer les aliments.

La recherche a montré que les communautés microbiennes sont importantes pour la santé des écosystèmes, de la faune et des personnes. L' intestin humain abrite à lui seul jusqu'à 1000 espèces différentes de bactéries, dont les chercheurs ont montré qu'elles étaient importantes dans de nombreux aspects de la santé .

Les progrès récents de la technologie de séquençage génétique ont aidé les scientifiques à mieux comprendre la diversité et l'importance physiologique du microbiote.

"Nous commençons à peine à comprendre leur rôle dans la prophylaxie sanitaire et comment ils interagissent, par exemple, avec le microbiome environnemental, les agents pathogènes et l'hôte", explique la Dre Adeline Loyau du Leibniz-Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries en Allemagne, qui a dirigé l'étude.

En conséquence, les chercheurs présentent une «pyramide des maladies», qui est un nouveau modèle de dynamique de la maladie qui comprend des interactions entre l'hôte, l'agent pathogène, l'environnement et un quatrième élément: le microbiome.

Le rôle du climat

Le microbiome est un déterminant important pour savoir si un animal sera infecté par un pathogène dans l'environnement. Par exemple, les auteurs de l'étude notent qu'un moustique est moins susceptible de devenir sensible au parasite du paludisme s'il a plus de bactéries appartenant à la famille des Enterobacteriaceae dans son intestin.

«Un microbiome en équilibre peut protéger contre l'infection dans des conditions environnementales changeantes», explique la première auteure de l'étude, Adriana P. Bernardo-Cravo, de l'Université de Toulouse, France, et du Centre Helmholtz pour la recherche environnementale, Allemagne.

Cependant, les modifications de l'environnement peuvent, à leur tour, affecter le microbiome.

Le microbiome maintient un équilibre délicat de différentes espèces bactériennes, ce qui aide à protéger un organisme contre les infections. Les changements climatiques peuvent le déséquilibrer.

La température, en particulier, a un effet significatif sur la composition du microbiome, ce qui pourrait expliquer en partie pourquoi le changement climatique influence la propagation des maladies. Cet effet peut être plus important chez les amphibiens car, en tant qu'ectothermes, ils dépendent des températures externes pour réguler toutes leurs fonctions corporelles.

Les chercheurs donnent l'exemple d'une maladie fongique, la chytridiomycose, qui affecte les amphibiens, y compris les grenouilles.

Les amphibiens au microbiome plus diversifié sont plus résistants à cette maladie, que les bactéries antifongiques de la peau peuvent combattre. Le changement climatique modifiera la distribution de cette maladie et pourrait entraîner un nouveau déclin des amphibiens, les vertébrés les plus menacés.

Cependant, ces changements n'auront pas seulement un impact sur la faune. Les auteurs avertissent que la perturbation de l'un des quatre fondements de la pyramide des maladies pourrait entraîner l'émergence de nouvelles maladies qui affectent également les humains.

«Nous devons être conscients que le changement climatique et la perte de biodiversité sont des facteurs de stress pour les écosystèmes, les humains, les animaux et le microbiome. Nos recherches montrent que si les différents axes de la pyramide des maladies sont déstabilisés, de nouvelles maladies infectieuses peuvent être attendues, y compris pour l'homme. »

- Prof. Dirk Schmeller, Université de Toulouse

Le message clé des chercheurs est que les activités humaines modifient profondément l'environnement de manière à avoir un impact sur la faune et les humains. La protection de la santé des deux nécessite une approche de recherche large qui prend en compte une gamme d'influences, y compris le microbiome.