Antifungal Potential of the Skin Microbiota of Hibernating Big Brown Bats (Eptesicus fuscus) Infected With the Causal Agent of White-Nose Syndrome
V. Lemieux-Labonté V., N.A.S.-Y. Dorville, C.K.R. Willis, and F.-J. Lapointe-
Édité le 17 mars 2021 par Marie-Christine Lafrenière et Maëva Perez.
Questions-réponses avec virginie Lemieux-labonté
Grande chauve-souris brune en hibernation dans une mine abandonnée en outaouais.
© Lemieux
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Ayant fait une formation en techniques en bioécologie au cégep de Saint-Laurent, Virginie Lemieux-Labonté n'aurait jamais pensé faire un doctorat relié à la microbiologie. Et pourtant, en faisant un projet honor dans le laboratoire de François-Joseph Lapointe lors de sa dernière année de Baccalauréat en Sciences Biologiques (profil écologie et évolution) à l'Université de Montréal, elle découvrit le monde des chauves-souris et les enjeux du microbiome. Ces sujets l’ont tellement passionné qu’elle décida de faire un passage accéléré au doctorat pour poursuivre ses recherches.
Dans cet article, Virginie et ses collaborateurs se sont intéressé.es au microbiote des chauves-souris atteintes d’une maladie qui a provoqué des ravages considérables dans les populations de chauves-souris nord-américaines au cours de la dernière décennie : le syndrome du museau blanc. |
Q: Qu’est-ce que le syndrome du museau blanc?
R : Le syndrome du museau blanc est une maladie causée par un champignon qui profite de la période d'hibernation des chauves-souris pour croître sur leur peau. Les chauves-souris infectées ont souvent une croissance blanchâtre sur les ailes les oreilles et le museau d'où le nom du syndrome du museau blanc. L'infection cause des sorties d'hibernation plus fréquentes qu'à la normale ce qui a pour effet d'épuiser les réserves énergétiques des chauves-souris et causer leur mort. La maladie a été répertoriée pour la première fois en 2006 dans l'État de New York et s’est rependue rapidement. Plusieurs espèces ont même été mises d'urgence sur la liste des espèces en péril à cause de ce champignon!
Q: Qu’est ce qui a motivé cette étude?
R : Certaines espèces hibernantes telle que la grande chauve-souris brune (Eptesicus fuscus) semblent résistantes à la maladie du museau blanc et leur microbiote cutané pourrait jouer un rôle de protection. Pourtant, une analyse approfondie du microbiote cutané de l’espèce dans le contexte de l’infection n’avait encore jamais été réalisée. Cette étude est donc la première à caractériser le microbiote cutané de la grande chauve-souris brune en conditions contrôlées lorsqu'infectée par le champignon responsable de la maladie du syndrome du museau blanc.
Q: Comment vous y êtes-vous pris pour contrôler les conditions d’infection des chauves-souris?
R : Nous avons capturé 32 chauves-souris lorsqu'elles étaient en hibernation dans une mine abandonnée. Nous les avons mis dans une glacière doublée de serviettes mouillées afin que les chauves-souris restent en torpeurs. Nous les avons ainsi transportés en voiture jusqu'à de l'Université de Winnipeg. Nous avons ensuite divisé les chauves-souris dans 4 cages de 8 individus et les avons maintenues dans des conditions d'hibernation pendant 3 mois (en les surveillant bien). Deux cages ont reçu un traitement d'infection et les deux autres cages ont reçu un traitement contrôle. Pour caractériser le microbiote, nous avons récoltés un frottis de la peau des ailes avant le traitement et après l'hibernation. Enfin, nous avons comparé le microbiote de 23 chauves-souris avant et après l'hibernation. Onze échantillons de microbiote de chauves-souris étaient des contrôles et 12 échantillons de microbiote étaient de chauves-souris infectées.
Q: Quels ont été les résultats de cette expérience?
R : Le résultat le plus important est d'avoir observé un potentiel de résistance via le microbiote, mais d'avoir tout de même détecté un effet stochastique de l'infection sur ce dernier. En effet, dans notre expérience, la diversité du microbiote de la grande chauve-souris brune inoculée avec le champignon fut plus variable dans le temps, tandis que la diversité du microbiote des chauves-souris du groupe contrôle demeura stable. Il faudrait explorer cette tendance dans le futur pour bien saisir les conséquences de cette variation sur la santé de l'hôte. Parmi les taxons microbiens les plus abondants, deux taxons connus pour leur potentiel antifongique sont restés stables durant l’expérience. Ainsi, bien que l’inoculation par le champignon ait déstabilisé le microbiote cutané, les bactéries aux propriétés antifongiques n’ont pas été affectées.
Au final, notre recherche indique qu’il y a bien un effet du champignon sur le microbiote. Les connaissances acquises sur le microbiote de la grande chauve-souris brune permettent de mieux comprendre le potentiel du microbiote de la peau pour la résistance de l'espèce à la maladie. Il faut donc agir avec prudence pour préserver cette communauté microbienne qui a le potentiel d’aider nos chauves-souris à combattre la maladie.
Q: Vois-tu dans l’avenir un remède à la maladie grâce au microbiote?
R : Bien que plusieurs microorganismes aient une action antifongique et que le microbiote semble jouer un rôle de protection, il reste difficile de se prononcer sur l'application. Il pourrait être tentant de manipuler le microbiote pour aider les chauves-souris, or il reste beaucoup d'incertitude sur la manière de procéder. En introduisant des microorganismes ont risque de débalancer la communauté microbienne de la peau. Il y a même le risque d'aggraver la situation des chauves-souris. Il reste aussi très difficile de cerner la façon de traiter les chauves-souris. Elles sont assez discrètes et très difficiles à atteindre! Bref même si nous trouvions un traitement révolutionnaire via le microbiote il serait difficile de l'appliquer efficacement en nature.
Quelles ont été les difficultés à surmonter pour pouvoir mener cette étude à bien?
R : Le site où ont été capturé les chauves-souris était déjà affecté par le champignon contrairement à ce qui était prévu. Nos contrôles négatifs étaient donc porteurs du champignon. Ce fût un vrai casse-tête de contrôler pour ce facteur lors des analyses ! Ce papier a demandé un travail considérable afin de faire face aux imprévus liés à la contamination. Il a nécessité 3 ans à produire et beaucoup de résilience. Il apporte une nouvelle perspective dans l'étude de la résistance chez la grande chauves-souris brune et j'en suis très fière pour cela.
Q: Quels souvenirs te resterons de ce projet de recherche?
R : Je vais me souvenir des heures passées à surveiller les chauves-souris en hibernation par caméra de surveillance pour documenter leur comportement et s'assurer qu'elles allaient bien!
J'ai aussi beaucoup d'anecdote terrain, mais voici la plus marquante et effrayante : lors d'un échantillonnage dans une grotte j'ai dû vérifier le contenu qui se trouvait dans une bâche. J'étais seule dans le noir avec seulement ma lampe frontale. Les dimensions et la forme de la bâche pouvaient être celles d'un corps humain. J'ai pris un bon moment avant de trouver le courage de l'ouvrir. Finalement il s'agissait des restants d'un orignal qui avait été braconné et caché dans la grotte !
Quel est la prochaine étape pour toi?
R: Bonne question ! Pour l'instant de l'enseignement au collégial et à l'université et la rédaction de mon dernier article de doctorat.
Bonne chance pour la suite Virginie !!
R : Le syndrome du museau blanc est une maladie causée par un champignon qui profite de la période d'hibernation des chauves-souris pour croître sur leur peau. Les chauves-souris infectées ont souvent une croissance blanchâtre sur les ailes les oreilles et le museau d'où le nom du syndrome du museau blanc. L'infection cause des sorties d'hibernation plus fréquentes qu'à la normale ce qui a pour effet d'épuiser les réserves énergétiques des chauves-souris et causer leur mort. La maladie a été répertoriée pour la première fois en 2006 dans l'État de New York et s’est rependue rapidement. Plusieurs espèces ont même été mises d'urgence sur la liste des espèces en péril à cause de ce champignon!
Q: Qu’est ce qui a motivé cette étude?
R : Certaines espèces hibernantes telle que la grande chauve-souris brune (Eptesicus fuscus) semblent résistantes à la maladie du museau blanc et leur microbiote cutané pourrait jouer un rôle de protection. Pourtant, une analyse approfondie du microbiote cutané de l’espèce dans le contexte de l’infection n’avait encore jamais été réalisée. Cette étude est donc la première à caractériser le microbiote cutané de la grande chauve-souris brune en conditions contrôlées lorsqu'infectée par le champignon responsable de la maladie du syndrome du museau blanc.
Q: Comment vous y êtes-vous pris pour contrôler les conditions d’infection des chauves-souris?
R : Nous avons capturé 32 chauves-souris lorsqu'elles étaient en hibernation dans une mine abandonnée. Nous les avons mis dans une glacière doublée de serviettes mouillées afin que les chauves-souris restent en torpeurs. Nous les avons ainsi transportés en voiture jusqu'à de l'Université de Winnipeg. Nous avons ensuite divisé les chauves-souris dans 4 cages de 8 individus et les avons maintenues dans des conditions d'hibernation pendant 3 mois (en les surveillant bien). Deux cages ont reçu un traitement d'infection et les deux autres cages ont reçu un traitement contrôle. Pour caractériser le microbiote, nous avons récoltés un frottis de la peau des ailes avant le traitement et après l'hibernation. Enfin, nous avons comparé le microbiote de 23 chauves-souris avant et après l'hibernation. Onze échantillons de microbiote de chauves-souris étaient des contrôles et 12 échantillons de microbiote étaient de chauves-souris infectées.
Q: Quels ont été les résultats de cette expérience?
R : Le résultat le plus important est d'avoir observé un potentiel de résistance via le microbiote, mais d'avoir tout de même détecté un effet stochastique de l'infection sur ce dernier. En effet, dans notre expérience, la diversité du microbiote de la grande chauve-souris brune inoculée avec le champignon fut plus variable dans le temps, tandis que la diversité du microbiote des chauves-souris du groupe contrôle demeura stable. Il faudrait explorer cette tendance dans le futur pour bien saisir les conséquences de cette variation sur la santé de l'hôte. Parmi les taxons microbiens les plus abondants, deux taxons connus pour leur potentiel antifongique sont restés stables durant l’expérience. Ainsi, bien que l’inoculation par le champignon ait déstabilisé le microbiote cutané, les bactéries aux propriétés antifongiques n’ont pas été affectées.
Au final, notre recherche indique qu’il y a bien un effet du champignon sur le microbiote. Les connaissances acquises sur le microbiote de la grande chauve-souris brune permettent de mieux comprendre le potentiel du microbiote de la peau pour la résistance de l'espèce à la maladie. Il faut donc agir avec prudence pour préserver cette communauté microbienne qui a le potentiel d’aider nos chauves-souris à combattre la maladie.
Q: Vois-tu dans l’avenir un remède à la maladie grâce au microbiote?
R : Bien que plusieurs microorganismes aient une action antifongique et que le microbiote semble jouer un rôle de protection, il reste difficile de se prononcer sur l'application. Il pourrait être tentant de manipuler le microbiote pour aider les chauves-souris, or il reste beaucoup d'incertitude sur la manière de procéder. En introduisant des microorganismes ont risque de débalancer la communauté microbienne de la peau. Il y a même le risque d'aggraver la situation des chauves-souris. Il reste aussi très difficile de cerner la façon de traiter les chauves-souris. Elles sont assez discrètes et très difficiles à atteindre! Bref même si nous trouvions un traitement révolutionnaire via le microbiote il serait difficile de l'appliquer efficacement en nature.
Quelles ont été les difficultés à surmonter pour pouvoir mener cette étude à bien?
R : Le site où ont été capturé les chauves-souris était déjà affecté par le champignon contrairement à ce qui était prévu. Nos contrôles négatifs étaient donc porteurs du champignon. Ce fût un vrai casse-tête de contrôler pour ce facteur lors des analyses ! Ce papier a demandé un travail considérable afin de faire face aux imprévus liés à la contamination. Il a nécessité 3 ans à produire et beaucoup de résilience. Il apporte une nouvelle perspective dans l'étude de la résistance chez la grande chauves-souris brune et j'en suis très fière pour cela.
Q: Quels souvenirs te resterons de ce projet de recherche?
R : Je vais me souvenir des heures passées à surveiller les chauves-souris en hibernation par caméra de surveillance pour documenter leur comportement et s'assurer qu'elles allaient bien!
J'ai aussi beaucoup d'anecdote terrain, mais voici la plus marquante et effrayante : lors d'un échantillonnage dans une grotte j'ai dû vérifier le contenu qui se trouvait dans une bâche. J'étais seule dans le noir avec seulement ma lampe frontale. Les dimensions et la forme de la bâche pouvaient être celles d'un corps humain. J'ai pris un bon moment avant de trouver le courage de l'ouvrir. Finalement il s'agissait des restants d'un orignal qui avait été braconné et caché dans la grotte !
Quel est la prochaine étape pour toi?
R: Bonne question ! Pour l'instant de l'enseignement au collégial et à l'université et la rédaction de mon dernier article de doctorat.
Bonne chance pour la suite Virginie !!
