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  • Microbiome humain

L’hydre nous révèle que les nerfs définissent le microbiome

par Juanita Bawagan
nov. 6 / 17
Fibres of intestinal tissue (in red) surround the nerve cells (in green)

Des fibres de tissu intestinal (en rouge) entourent les cellules neuronales (en vert) de l’hydre, ou polype d’eau douce. (Christoph Giez, Dr Alexander Klimovich)

 

Un animal ancien nous a permis de cerner l’une des façons par lesquelles les nerfs définissent le microbiome et ouvre un tout nouveau domaine de recherche sur les interactions entre l’intestin et le cerveau.

L’hydre est une minuscule créature d’eau douce dotée d’un corps tubulaire et de tentacules. Elle n’a pas vraiment d’intestin ni de cerveau, mais abrite une communauté de microorganismes et figure parmi les premiers organismes à développer un système nerveux.

En étudiant l’hydre, des chercheurs ont obtenu les premiers résultats indiquant que le système nerveux coopère avec la communauté microbienne. Ces résultats, publiés dans la revue Nature Communications, démontrent comment les neurones définissent la composition et la distribution des microorganismes.

« Les microorganismes sont partout. Sur le corps, la peau, l’intestin, la cavité orale, mais ils respectent des règles spatiales très strictes. Néanmoins, personne ne sait vraiment qui contrôle cette organisation spatiale », dit Thomas Bosch, Boursier principal au sein du programme Microbiome humain de l’ICRA, et chef de l’équipe de recherche à l’Université Kiel.

Freshwater Hydra

Hydre ou polype d’eau douce. (Photo : Dr. Alexander Klimovich)

L’équipe de Bosch a trouvé une réponse en écoutant clandestinement la conversation entre le « cerveau » et l’« intestin » de l’hydre. Son système nerveux communique avec le microbiome par l’entremise de neuropeptides, des molécules sécrétées par les neurones. Ces neuropeptides agissent comme un antimicrobien en éloignant les microorganismes indésirables et en maintenant un juste équilibre de microorganismes souhaitables. De plus, les neuropeptides organisent les bactéries le long de zones spécifiques dans le corps de l’hydre.

Ces recherches démontrent que cette communication est bidirectionnelle.

« Non seulement le microbiome communique avec les microorganismes, mais les neurones communiquent aussi activement avec le microbiome », dit Bosch.

On soupçonnait cette relation depuis longtemps, mais il n’y avait aucun résultat direct en ce sens. Maintenant, les chercheurs disposent d’une molécule purifiée qu’ils peuvent trouver plus facilement dans d’autres organismes.

Cette étude se penche sur un neuropeptide spécifique présent chez l’hydre, mais offre néanmoins une méthode utile pour d’autres organismes. Selon Bosch, par exemple, les chercheurs médicaux pourraient maintenant examiner les populations neuronales d’un patient et voir si celles-ci produisent des neuropeptides qui envoient des messages à l’intestin.

Nerve Cells of the freshwater polyp Hydra
Les cellules neuronales (en vert) de l’hydre, ou polype d’eau douce, produisent des peptides antimicrobiens et définissent ainsi le microbiome de l’animal. On peut voir des bactéries en forme de bâtonnets à la base des tentacules, marquées en rouge. (Photo : Christoph Giez, Dr. Alexander Klimovich)

« Nous utilisons notre système modèle pour cerner des règles fondamentales qui sous-tendent les interactions de base entre les microorganismes et les cellules hôtes, y compris les neurones, et nous croyons fermement qu’il y a conservation des inventions évolutives importantes. Conséquemment, le même processus devrait se produire chez l’humain », dit-il.

Bosch étudie l’hydre depuis quarante ans, car elle offre une vision singulière de l’évolution des organismes. Il croit que l’hydre démontre que le système nerveux a aussi évolué en partie pour maintenir l’holobionte. Le concept de l’holobionte décrit les plantes, les animaux et les humains comme des microorganismes et des cellules hôtes. Conséquemment, le système nerveux a évolué non seulement pour contrôler le système moteur, mais aussi pour maintenir activement le microbiome.

Ce concept de recherche s’inspire en partie de conversations au sein du programme Microbiome humain qui compte un vaste éventail de scientifiques, notamment des biologistes, des bactériologistes, des immunologistes, des historiens et des anthropologues. Pour Bosch, la prochaine grande question est de comprendre l’organisation de cette voie de communication et de cerner les récepteurs neuronaux. Il espère que les recherches futures se tourneront vers des organismes plus complexes que l’hydre et examineront le lien avec les changements qui ont mené à l’augmentation des maladies environnementales et chroniques dans les cinquante dernières années.

« Nous ne comprendrons jamais ce qui se passe si nous ne faisons qu’étudier un seul hôte microbien dans un vase de pétri », dit-il. « Il s’agit d’un problème mondial et pour arriver à repérer les facteurs précis en jeu, il faut recourir à une méthode interdisciplinaire. »


L’article « A secreted antibacterial neuropeptide shapes the microbiome of Hydra » a été publié dans la revue Nature Communications le 26 septembre 2017.

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L’hydre nous révèle que les nerfs définissent le microbiome

par Juanita Bawagan
nov. 6 / 17
Fibres of intestinal tissue (in red) surround the nerve cells (in green)

Des fibres de tissu intestinal (en rouge) entourent les cellules neuronales (en vert) de l’hydre, ou polype d’eau douce. (Christoph Giez, Dr Alexander Klimovich)

 

Un animal ancien nous a permis de cerner l’une des façons par lesquelles les nerfs définissent le microbiome et ouvre un tout nouveau domaine de recherche sur les interactions entre l’intestin et le cerveau.

L’hydre est une minuscule créature d’eau douce dotée d’un corps tubulaire et de tentacules. Elle n’a pas vraiment d’intestin ni de cerveau, mais abrite une communauté de microorganismes et figure parmi les premiers organismes à développer un système nerveux.

En étudiant l’hydre, des chercheurs ont obtenu les premiers résultats indiquant que le système nerveux coopère avec la communauté microbienne. Ces résultats, publiés dans la revue Nature Communications, démontrent comment les neurones définissent la composition et la distribution des microorganismes.

« Les microorganismes sont partout. Sur le corps, la peau, l’intestin, la cavité orale, mais ils respectent des règles spatiales très strictes. Néanmoins, personne ne sait vraiment qui contrôle cette organisation spatiale », dit Thomas Bosch, Boursier principal au sein du programme Microbiome humain de l’ICRA, et chef de l’équipe de recherche à l’Université Kiel.

Freshwater Hydra

Hydre ou polype d’eau douce. (Photo : Dr. Alexander Klimovich)

L’équipe de Bosch a trouvé une réponse en écoutant clandestinement la conversation entre le « cerveau » et l’« intestin » de l’hydre. Son système nerveux communique avec le microbiome par l’entremise de neuropeptides, des molécules sécrétées par les neurones. Ces neuropeptides agissent comme un antimicrobien en éloignant les microorganismes indésirables et en maintenant un juste équilibre de microorganismes souhaitables. De plus, les neuropeptides organisent les bactéries le long de zones spécifiques dans le corps de l’hydre.

Ces recherches démontrent que cette communication est bidirectionnelle.

« Non seulement le microbiome communique avec les microorganismes, mais les neurones communiquent aussi activement avec le microbiome », dit Bosch.

On soupçonnait cette relation depuis longtemps, mais il n’y avait aucun résultat direct en ce sens. Maintenant, les chercheurs disposent d’une molécule purifiée qu’ils peuvent trouver plus facilement dans d’autres organismes.

Cette étude se penche sur un neuropeptide spécifique présent chez l’hydre, mais offre néanmoins une méthode utile pour d’autres organismes. Selon Bosch, par exemple, les chercheurs médicaux pourraient maintenant examiner les populations neuronales d’un patient et voir si celles-ci produisent des neuropeptides qui envoient des messages à l’intestin.

Nerve Cells of the freshwater polyp Hydra
Les cellules neuronales (en vert) de l’hydre, ou polype d’eau douce, produisent des peptides antimicrobiens et définissent ainsi le microbiome de l’animal. On peut voir des bactéries en forme de bâtonnets à la base des tentacules, marquées en rouge. (Photo : Christoph Giez, Dr. Alexander Klimovich)

« Nous utilisons notre système modèle pour cerner des règles fondamentales qui sous-tendent les interactions de base entre les microorganismes et les cellules hôtes, y compris les neurones, et nous croyons fermement qu’il y a conservation des inventions évolutives importantes. Conséquemment, le même processus devrait se produire chez l’humain », dit-il.

Bosch étudie l’hydre depuis quarante ans, car elle offre une vision singulière de l’évolution des organismes. Il croit que l’hydre démontre que le système nerveux a aussi évolué en partie pour maintenir l’holobionte. Le concept de l’holobionte décrit les plantes, les animaux et les humains comme des microorganismes et des cellules hôtes. Conséquemment, le système nerveux a évolué non seulement pour contrôler le système moteur, mais aussi pour maintenir activement le microbiome.

Ce concept de recherche s’inspire en partie de conversations au sein du programme Microbiome humain qui compte un vaste éventail de scientifiques, notamment des biologistes, des bactériologistes, des immunologistes, des historiens et des anthropologues. Pour Bosch, la prochaine grande question est de comprendre l’organisation de cette voie de communication et de cerner les récepteurs neuronaux. Il espère que les recherches futures se tourneront vers des organismes plus complexes que l’hydre et examineront le lien avec les changements qui ont mené à l’augmentation des maladies environnementales et chroniques dans les cinquante dernières années.

« Nous ne comprendrons jamais ce qui se passe si nous ne faisons qu’étudier un seul hôte microbien dans un vase de pétri », dit-il. « Il s’agit d’un problème mondial et pour arriver à repérer les facteurs précis en jeu, il faut recourir à une méthode interdisciplinaire. »


L’article « A secreted antibacterial neuropeptide shapes the microbiome of Hydra » a été publié dans la revue Nature Communications le 26 septembre 2017.

Mobilisation du savoir

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L’hydre nous révèle que les nerfs définissent le microbiome

par Juanita Bawagan
nov. 6 / 17
Fibres of intestinal tissue (in red) surround the nerve cells (in green)

Des fibres de tissu intestinal (en rouge) entourent les cellules neuronales (en vert) de l’hydre, ou polype d’eau douce. (Christoph Giez, Dr Alexander Klimovich)

 

Un animal ancien nous a permis de cerner l’une des façons par lesquelles les nerfs définissent le microbiome et ouvre un tout nouveau domaine de recherche sur les interactions entre l’intestin et le cerveau.

L’hydre est une minuscule créature d’eau douce dotée d’un corps tubulaire et de tentacules. Elle n’a pas vraiment d’intestin ni de cerveau, mais abrite une communauté de microorganismes et figure parmi les premiers organismes à développer un système nerveux.

En étudiant l’hydre, des chercheurs ont obtenu les premiers résultats indiquant que le système nerveux coopère avec la communauté microbienne. Ces résultats, publiés dans la revue Nature Communications, démontrent comment les neurones définissent la composition et la distribution des microorganismes.

« Les microorganismes sont partout. Sur le corps, la peau, l’intestin, la cavité orale, mais ils respectent des règles spatiales très strictes. Néanmoins, personne ne sait vraiment qui contrôle cette organisation spatiale », dit Thomas Bosch, Boursier principal au sein du programme Microbiome humain de l’ICRA, et chef de l’équipe de recherche à l’Université Kiel.

Freshwater Hydra

Hydre ou polype d’eau douce. (Photo : Dr. Alexander Klimovich)

L’équipe de Bosch a trouvé une réponse en écoutant clandestinement la conversation entre le « cerveau » et l’« intestin » de l’hydre. Son système nerveux communique avec le microbiome par l’entremise de neuropeptides, des molécules sécrétées par les neurones. Ces neuropeptides agissent comme un antimicrobien en éloignant les microorganismes indésirables et en maintenant un juste équilibre de microorganismes souhaitables. De plus, les neuropeptides organisent les bactéries le long de zones spécifiques dans le corps de l’hydre.

Ces recherches démontrent que cette communication est bidirectionnelle.

« Non seulement le microbiome communique avec les microorganismes, mais les neurones communiquent aussi activement avec le microbiome », dit Bosch.

On soupçonnait cette relation depuis longtemps, mais il n’y avait aucun résultat direct en ce sens. Maintenant, les chercheurs disposent d’une molécule purifiée qu’ils peuvent trouver plus facilement dans d’autres organismes.

Cette étude se penche sur un neuropeptide spécifique présent chez l’hydre, mais offre néanmoins une méthode utile pour d’autres organismes. Selon Bosch, par exemple, les chercheurs médicaux pourraient maintenant examiner les populations neuronales d’un patient et voir si celles-ci produisent des neuropeptides qui envoient des messages à l’intestin.

Nerve Cells of the freshwater polyp Hydra
Les cellules neuronales (en vert) de l’hydre, ou polype d’eau douce, produisent des peptides antimicrobiens et définissent ainsi le microbiome de l’animal. On peut voir des bactéries en forme de bâtonnets à la base des tentacules, marquées en rouge. (Photo : Christoph Giez, Dr. Alexander Klimovich)

« Nous utilisons notre système modèle pour cerner des règles fondamentales qui sous-tendent les interactions de base entre les microorganismes et les cellules hôtes, y compris les neurones, et nous croyons fermement qu’il y a conservation des inventions évolutives importantes. Conséquemment, le même processus devrait se produire chez l’humain », dit-il.

Bosch étudie l’hydre depuis quarante ans, car elle offre une vision singulière de l’évolution des organismes. Il croit que l’hydre démontre que le système nerveux a aussi évolué en partie pour maintenir l’holobionte. Le concept de l’holobionte décrit les plantes, les animaux et les humains comme des microorganismes et des cellules hôtes. Conséquemment, le système nerveux a évolué non seulement pour contrôler le système moteur, mais aussi pour maintenir activement le microbiome.

Ce concept de recherche s’inspire en partie de conversations au sein du programme Microbiome humain qui compte un vaste éventail de scientifiques, notamment des biologistes, des bactériologistes, des immunologistes, des historiens et des anthropologues. Pour Bosch, la prochaine grande question est de comprendre l’organisation de cette voie de communication et de cerner les récepteurs neuronaux. Il espère que les recherches futures se tourneront vers des organismes plus complexes que l’hydre et examineront le lien avec les changements qui ont mené à l’augmentation des maladies environnementales et chroniques dans les cinquante dernières années.

« Nous ne comprendrons jamais ce qui se passe si nous ne faisons qu’étudier un seul hôte microbien dans un vase de pétri », dit-il. « Il s’agit d’un problème mondial et pour arriver à repérer les facteurs précis en jeu, il faut recourir à une méthode interdisciplinaire. »


L’article « A secreted antibacterial neuropeptide shapes the microbiome of Hydra » a été publié dans la revue Nature Communications le 26 septembre 2017.

Vidéo

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L’hydre nous révèle que les nerfs définissent le microbiome

par Juanita Bawagan
nov. 6 / 17
Fibres of intestinal tissue (in red) surround the nerve cells (in green)

Des fibres de tissu intestinal (en rouge) entourent les cellules neuronales (en vert) de l’hydre, ou polype d’eau douce. (Christoph Giez, Dr Alexander Klimovich)

 

Un animal ancien nous a permis de cerner l’une des façons par lesquelles les nerfs définissent le microbiome et ouvre un tout nouveau domaine de recherche sur les interactions entre l’intestin et le cerveau.

L’hydre est une minuscule créature d’eau douce dotée d’un corps tubulaire et de tentacules. Elle n’a pas vraiment d’intestin ni de cerveau, mais abrite une communauté de microorganismes et figure parmi les premiers organismes à développer un système nerveux.

En étudiant l’hydre, des chercheurs ont obtenu les premiers résultats indiquant que le système nerveux coopère avec la communauté microbienne. Ces résultats, publiés dans la revue Nature Communications, démontrent comment les neurones définissent la composition et la distribution des microorganismes.

« Les microorganismes sont partout. Sur le corps, la peau, l’intestin, la cavité orale, mais ils respectent des règles spatiales très strictes. Néanmoins, personne ne sait vraiment qui contrôle cette organisation spatiale », dit Thomas Bosch, Boursier principal au sein du programme Microbiome humain de l’ICRA, et chef de l’équipe de recherche à l’Université Kiel.

Freshwater Hydra

Hydre ou polype d’eau douce. (Photo : Dr. Alexander Klimovich)

L’équipe de Bosch a trouvé une réponse en écoutant clandestinement la conversation entre le « cerveau » et l’« intestin » de l’hydre. Son système nerveux communique avec le microbiome par l’entremise de neuropeptides, des molécules sécrétées par les neurones. Ces neuropeptides agissent comme un antimicrobien en éloignant les microorganismes indésirables et en maintenant un juste équilibre de microorganismes souhaitables. De plus, les neuropeptides organisent les bactéries le long de zones spécifiques dans le corps de l’hydre.

Ces recherches démontrent que cette communication est bidirectionnelle.

« Non seulement le microbiome communique avec les microorganismes, mais les neurones communiquent aussi activement avec le microbiome », dit Bosch.

On soupçonnait cette relation depuis longtemps, mais il n’y avait aucun résultat direct en ce sens. Maintenant, les chercheurs disposent d’une molécule purifiée qu’ils peuvent trouver plus facilement dans d’autres organismes.

Cette étude se penche sur un neuropeptide spécifique présent chez l’hydre, mais offre néanmoins une méthode utile pour d’autres organismes. Selon Bosch, par exemple, les chercheurs médicaux pourraient maintenant examiner les populations neuronales d’un patient et voir si celles-ci produisent des neuropeptides qui envoient des messages à l’intestin.

Nerve Cells of the freshwater polyp Hydra
Les cellules neuronales (en vert) de l’hydre, ou polype d’eau douce, produisent des peptides antimicrobiens et définissent ainsi le microbiome de l’animal. On peut voir des bactéries en forme de bâtonnets à la base des tentacules, marquées en rouge. (Photo : Christoph Giez, Dr. Alexander Klimovich)

« Nous utilisons notre système modèle pour cerner des règles fondamentales qui sous-tendent les interactions de base entre les microorganismes et les cellules hôtes, y compris les neurones, et nous croyons fermement qu’il y a conservation des inventions évolutives importantes. Conséquemment, le même processus devrait se produire chez l’humain », dit-il.

Bosch étudie l’hydre depuis quarante ans, car elle offre une vision singulière de l’évolution des organismes. Il croit que l’hydre démontre que le système nerveux a aussi évolué en partie pour maintenir l’holobionte. Le concept de l’holobionte décrit les plantes, les animaux et les humains comme des microorganismes et des cellules hôtes. Conséquemment, le système nerveux a évolué non seulement pour contrôler le système moteur, mais aussi pour maintenir activement le microbiome.

Ce concept de recherche s’inspire en partie de conversations au sein du programme Microbiome humain qui compte un vaste éventail de scientifiques, notamment des biologistes, des bactériologistes, des immunologistes, des historiens et des anthropologues. Pour Bosch, la prochaine grande question est de comprendre l’organisation de cette voie de communication et de cerner les récepteurs neuronaux. Il espère que les recherches futures se tourneront vers des organismes plus complexes que l’hydre et examineront le lien avec les changements qui ont mené à l’augmentation des maladies environnementales et chroniques dans les cinquante dernières années.

« Nous ne comprendrons jamais ce qui se passe si nous ne faisons qu’étudier un seul hôte microbien dans un vase de pétri », dit-il. « Il s’agit d’un problème mondial et pour arriver à repérer les facteurs précis en jeu, il faut recourir à une méthode interdisciplinaire. »


L’article « A secreted antibacterial neuropeptide shapes the microbiome of Hydra » a été publié dans la revue Nature Communications le 26 septembre 2017.