SANTÉ des VILLES : Les abeilles, ces véritables capteurs microbiens

L’étude utilise le séquençage métagénomique de l’abeille Osmia excavata pour analyser son alimentation (pollen, bactéries et virus intestinaux, gènes de résistance aux antibiotiques) sur 10 sites urbains, en Chine. Ces analyses révèlent comment les données relatives au microbiote intestinal d’un seul petit pollinisateur peuvent

mettre en évidence des pressions environnementales insoupçonnées,

avec des effets variables et multiples, tels que la rareté des fleurs, la transmission de pathogènes et la contamination chimique.

L’auteur principal, le Dr Min Tang, de la Xi’an Jiaotong-Liverpool University (XJTLU), note : « notre étude montre que l’intestin d’une abeille sauvage peut agir comme un biocapteur sensible de la qualité de l’environnement urbain. En intégrant l’alimentation, les bactéries, les virus et la résistance aux antibiotiques dans un flux de travail métagénomique unique, nous mettons en lumière des pressions écologiques souvent négligées par les études de terrain traditionnelles ».

• L’ADN intestinal des abeilles révèle des régimes alimentaires restreints,

façonnés par la végétation urbaine. Ainsi :

• si les abeilles Osmia urbaines dépendent fortement d’un petit nombre de ressources florales, notamment des Brassicacées et du platane, mais comme le platane n’est généralement pas une plante de prédilection des abeilles, lorsqu’elles le butinent souvent, cela suggère que leurs ressources sont limitées ;
• les régimes alimentaires des abeilles varient d’ailleurs considérablement d’un site à l’autre et selon la végétation locale, ce qui démontre l’influence importante des paysages urbains sur leurs ressources saisonnières ;
• si les abeilles conservent un microbiome intestinal « central » relativement constant, dominé par les Gammaprotéobactéries, en particulier le genre bactérien Sodalis, dans certains sites cependant, Sodalis était presque absent, remplacé par des bactéries opportunistes telles que Pseudomonas, indiquant un stress environnemental et une perturbation du microbiome ;
• des profils de résistance aux antibiotiques sont également retrouvés qui reflètent les impacts de l’environnement chez les humains ;
• des microbiomes des abeilles ressortent 173 gènes de résistance aux antibiotiques, dont des types multirésistants présentant une grande variabilité d’un site à l’autre ;
• la distribution de ces gènes de résistance suggère une exposition à différentes communautés microbiennes ou à différents polluants urbains ;
• les abeilles sauvages accumulent silencieusement des signaux de stress écologique, ce stress allant de la raréfaction des ressources à la résistance aux antibiotiques : autant de signaux microbiens qui peuvent permettre d’identifier les menaces pesant sur les pollinisateurs et les écosystèmes urbains ;
• le virome intestinal des abeilles présente également un large éventail de bactériophages jusqu’alors inconnus, ainsi que le virus filamenteux d’Apis mellifera (AmFV), un pathogène majeur de l’abeille domestique. Sa présence sur plusieurs sites suggère une transmission virale possible via le partage de ressources florales entre les abeilles domestiques et les espèces sauvages ;
• les phages jouent un rôle clé dans la stabilisation des communautés microbiennes intestinales, tandis que les variations de la composition virale correspondaient à des perturbations de la communauté bactérienne ;
• les écosystèmes intestinaux des abeilles contenant à la fois des bactéries et des virus se révèlent plus résilients que les communautés composées uniquement de bactéries.

En conclusion, l’urbanisation en modifiant la diversité végétale, expose la faune aux polluants et aux agents pathogènes. Les inventaires de biodiversité traditionnels rendent rarement compte du stress physiologique ou des défis liés aux microbes auxquels sont confrontées les différents organismes vivants, dont l’Homme.

Le séquençage métagénomique qui analyse l’ensemble de l’ADN présent dans l’intestin d’un organisme, ici l’abeille, permet d’obtenir un précieux aperçu de l’exposition aux pathogènes et aux contaminants environnementaux.