Une nouvelle voie de survie découverte pour les bactéries

Des chercheurs d'Inrae ont mené des travaux sur la persistance dans l'hôte insecte de Bacillus thuringiensis, une bactérie largement utilisée dans le cadre de la lutte biologique contre les insectes ravageurs de cultures. Leurs résultats sont parus le 27 juin 2023 dans la revue mBio.

« Certaines bactéries sont capables de produire une forme cellulaire dormante, appelée spore. Elles acquièrent ainsi des capacités de résistance et persistance exceptionnelles, en changeant notamment leur métabolisme. De par ses propriétés, cette forme cellulaire a pendant de nombreuses années été considérée comme le seul mode de survie de ces bactéries. Des travaux récents montrent qu’il existe des exceptions », indiquent des chercheurs de l’Inrae. 

Leur étude a porté sur la bactérie pathogène d’insectes, Bacillus thuringiensis, utilisée depuis de nombreuses années pour contrôler les populations d’insectes ravageurs de cultures. Les scientifiques montrent pour la première fois « qu’en infectant les insectes, une partie des bactéries peut survivre longuement, sans être sous forme de spores ». 

« Un processus d’adaptation profond »

Les tests ont été réalisés sur les larves d’un papillon ravageur des ruches, Galleria mellonella. Elles ont été infectées par la bactérie Bacillus thuringiensis. Les résultats montrent que « les bactéries qui ne sont pas sous forme de spores représentent environ 50 % de la population totale de bactéries survivantes. Elles peuvent persister pendant au moins 14 jours dans le cadavre des larves qui constitue, avec le temps, un environnement de plus en plus hostile à la survie des bactéries. Les bactéries qui survivent s’adaptent notamment en augmentant leur réponse au stress oxydant. Des résultats complémentaires suggèrent qu’elles sont dans un état de ralentissement métabolique, ce qui pourrait diminuer leur sensibilité aux stress environnementaux. Les bactéries non sporulées s’engagent donc dans un processus d’adaptation profond permettant leur persistance dans ces conditions. »

Pour les chercheurs d’Inrae, « ces travaux changent le paradigme selon lequel la spore est la forme unique de survie à long terme chez ces microorganismes. Cette étude va être élargie aux autres espèces du groupe auquel appartient Bacillus thuringiensis. Par exemple, d’autres microorganismes importants pour l’industrie agroalimentaire et la santé, comme que Bacillus cereus (contaminant et pathogène alimentaire) et Bacillus anthracis (agent de la maladie du charbon). La poursuite de ces études fournira des connaissances fondamentales pouvant conduire à l’élaboration de nouvelles stratégies de lutte contre les espèces pathogènes sporulantes. »