Des bactéries étroitement apparentées peuvent coexister dans l'intestin des abeilles mellifères en partageant des nutriments dérivés de l’alimentation

Les microbes colonisent presque tous les environnements sur Terre, de l’océan et du sol aux surfaces internes et externes des animaux, comme l’intestin ou la peau. Ils forment des communautés qui sont généralement composées d’un large éventail de bactéries, contenant souvent des espèces étroitement apparentées - un facteur clé pour une communauté réussie.

Mais des bactéries étroitement apparentées peuvent se battre pour les mêmes ressources, il est donc difficile de savoir comment elles parviennent à vivre les unes à côté des autres sans se concurrencer. Alors que l’on pense que le régime alimentaire joue un rôle clé en permettant à des espèces bactériennes étroitement apparentées de coexister dans l’intestin d’un animal, les preuves expérimentales font défaut, en raison de la difficulté à reproduire ces systèmes en laboratoire.

Une stratégie pour étudier les communautés microbiennes consiste à utiliser les abeilles mellifères. Une source alimentaire majeure pour les abeilles est le pollen, qui peut également être appliqué en laboratoire pour développer divers types de bactéries présentes dans l’intestin des abeilles. De plus, les scientifiques peuvent générer des abeilles dépourvues de communautés microbiennes dans l’intestin, ce qui leur permet d’ajouter des types spécifiques de bactéries pour étudier leur impact.

Brochet et al. ont utilisé cette approche avec des abeilles mellifères occidentales pour évaluer si le régime alimentaire permet à des bactéries étroitement apparentées de vivre côte à côte dans l’intestin. Premièrement, ils ont colonisé des abeilles dépourvues de microbes intestinaux avec quatre bactéries étroitement apparentées du genre Lactobacillus, seules ou ensemble, et ont nourri les abeilles soit avec de l’eau sucrée, soit avec de l’eau sucrée et du pollen. Après cinq jours, les bactéries intestinales ont été analysées. Cela a révélé que les abeilles nourries avec de l’eau sucrée n’avaient qu’une seule espèce dominante de Lactobacillus présente dans leur intestin, tandis que les abeilles nourries avec du pollen supplémentaire abritaient les quatre espèces de Lactobacillus. Une analyse plus approfondie de ces quatre espèces bactériennes a révélé que chacune d’entre elles active des gènes distincts lorsqu’elle est cultivée sur du pollen, permettant aux différentes espèces de consommer des nutriments spécifiques à partir du pollen décomposé.

Ces résultats montrent que des bactéries étroitement apparentées peuvent coexister dans l’intestin en partageant les différents nutriments fournis dans le régime alimentaire de l’hôte. Par conséquent, les différences d’apport alimentaire chez les abeilles et d’autres animaux peuvent affecter la diversité des bactéries intestinales et potentiellement la santé d’un animal.