The innate immune and systemic response in honey bees to a bacterial pathogen, Paenibacillus larvae.

Chan, Q.W.T., Melathopoulos, A.P., Pernal, S.F., et Foster, L.J. (2009). « The innate immune and systemic response in honey bees to a bacterial pathogen, Paenibacillus larvae. », BMC Genomics, 10:387. doi : 10.1186/1471-2164-10-387  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Contexte : Notre compréhension des réponses immunitaires chez l’abeille domestique se bute à un paradoxe important : alors que la forte densité des colonies d’abeilles donne lieu à un fort taux de transmission de maladies entre les individus, le nombre de gènes d’immunité exprimés chez l’abeille domestique correspond seulement aux deux tiers du nombre de gènes exprimés chez les insectes menant une existence solitaire (p. ex. moustique ou drosophile). Il semble donc que la réponse immunitaire chez l’abeille domestique soit atténuée en faveur de l’immunité sociale, et ce, malgré le fait que certains facteurs immunitaires spécifiques sont régulés à la hausse en cas d’infection. Pour explorer plus à fond ces réponses immunitaires, nous avons eu recours à l’analyse protéomique par spectrométrie de masse dans le cadre d’une analyse quantitative de la résistance des larves d’abeilles infectées par la bactérie Paenibacillus larvae. Les larves du deuxième stade sont vulnérables à l’infection, mais leur résistance augmente progressivement avec l’âge. Nous avons utilisé ce système hôte-pathogène non seulement pour sonder le rôle du système immunitaire dans la réponse à une infection de stade évolué, mais aussi pour déterminer quels autres mécanismes peuvent intervenir dans la réponse à l’infection. Résultats : Au moyen d’une approche de protéomique quantitative, nous avons comparé l’hémolymphe (nom donné au sang des insectes) de larves d’abeille saines et infectées âgées de cinq jours, et nous avons noté une forte régulation à la hausse de certaines enzymes métaboliques et protéines chaperonnes et, à l’inverse, une régulation à la baisse des protéines de la gelée royale (nourriture) et des protéines intervenant dans le stockage d’énergie. Nous avons également noté une élévation des facteurs immunitaires prophénoloxydase, lysozyme et hyménoptaecine, un peptide aux propriétés antimicrobiennes. De plus, l’analyse par spectrométrie de masse porte à croire que l’hémolymphe des larves en santé contient des teneurs significatives de prophénoloxydase catalytiquement inactive, laquelle est activée par voie protéolytique en cas d’infection. L’activité de la phénoloxydase était indétectable chez les larves âgées de un ou deux jours, mais elle s’est considérablement accrue par la suite, suivant très étroitement l’évolution dans le temps de la résistance des larves à l’infection. Conclusion : Nous proposons un modèle de réponse immunitaire de l’hôte à l’infection selon lequel la régulation des enzymes métaboliques et des enzymes intervenant dans le stockage de l’énergie s’effectue de concert avec les mécanismes de défense directs, tels la hausse spectaculaire de l’activité de la phénoloxydase.