Les chercheurs d’Inrae ont mené des travaux inédits sur la persistance, dans l'hôte insecte, de Bacillus thuringiensis, une bactérie sporulante du groupe Bacillus cereus sensu lato (pour « sens large »), utilisée depuis plusieurs décennies comme biopesticide. Des résultats parus le 27 juin 2023 dans la revue mBio.
Pendant de nombreuses années, la spore a été considérée comme le seul mode de survie de ces bactéries. Sous cette forme cellulaire dormante, ces dernières acquièrent des capacités de résistance et persistance exceptionnelles, en changeant notamment leur métabolisme. Mais les scientifiques ont montré qu’il existe des exceptions.
50 % des bactéries survivantes sous forme de spores
Pour réaliser leurs tests, ils ont infecté par Bacillus thuringiensis des larves de Galleria mellonella, un papillon ravageur des ruches. La survie des bactéries a été mesurée sous ses deux formes possibles (sporulée ou non). Résultats : les bactéries qui ne sont pas sous forme de spore 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 non-sporulées s’adaptent aux stress oxydants et environnementaux
Les résultats montrent que les bactéries qui survivent s'adaptent notamment en augmentant leur réponse au stress oxydant. Ce qui leur permet de lutter contre des composés toxiques, comme par exemple les radicaux libres libérés en grande quantité après la mort de la larve par septicémie. 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.
Un élargissement de l’étude à Bacillus cereus et anthracis
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 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.
