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Etude fonctionnelle de la communauté microbienne de la peau par une approche métagénomique / Functional study of the skin microbial community by metagenomicsMathieu, Alban 25 April 2014 (has links)
La peau l’un des plus grands organes du corps humain avec une superficie moyenne de 1,5m2 à 2m2 est à l’interface avec le monde extérieur et régule les échanges entre les deux milieux. Avec ses nombreuses invaginations et des apports nutritifs constants cet écosystème favorise la colonisation par des microorganismes. Les études taxonomiques basées sur le séquençage du gène rrs après amplification PCR à partir de l’ADN extrait ont permis de découvrir la diversité des différentes populations microbiennes qui colonisent la peau humaine dont peu sont cultivables in vitro. A côté des espèces communes à tous les individus une certaine spécificité individuelle a été trouvée de même qu’il a été montré que la surface du corps humain se différencie en régions avec des spécificités physico-chimiques propres pour lesquelles des correspondances taxonomiques du microbiote ont été détectées. Ce travail de thèse, réalisé dans le cadre d’un contrat CIFRE avec la société LibraGen a eu pour but d’aborder le volet fonctionnel du microbiote cutané grâce à l’application de l’approche séquençage haut débit de l’ADN metagénomique bactérien extrait de la peau humaine. Cet objectif a nécessité le développement d’une méthode de prélèvement‐extraction de l’ADN afin de remédier aux contraintes spécifiques de l’écosystème étudié, une faible densité microbienne et la putative présence de contamination par l’ADN humain. Les données de séquence obtenues nous ont permis de caractériser le potentiel fonctionnel du microbiote cutané des différents sites cutanés et, par comparaisons inter-environnementales de déterminer les fonctions spécifiquement rencontrées dans ce microbiote lié à l’homme. Les applications de ces travaux sont importantes comme par exemple la démonstration d’un effet sur le microbiote d’une application quotidienne d’onctions qui modifie tant la diversité taxonomique que le potentiel fonctionnel du microbiote cutané. / Skin is one of the largest human organs, with an average surface of 1.8 m2. At the interface between the human body and its external environment, skin is continually exposed to chemical and biological aggression and provides efficient protection of the human body. Its appearance is a good indicator of internal health, as skin reacts very rapidly to any change. Historically, skin microbiology was limited to the study of microorganisms isolated from skin pathologies, including those that provoke the pathological state and those that result from the pathology. However, the presence of skin microorganisms extends far beyond these pathological aspects, as non-pathological bacteria are detected everywhere on the skin, with up to 107 bacterial cells by cm2 in some areas. Skin is not a sterile human organ, but acts as an ecological niche for commensal microor- ganisms whose presence participates in protection against pathogens by preventing their colonization. Skin microbiology had been studied long before consid- ering the commensal skin bacteria, the majority of which could not be cultivated in vitro and the role of which was neglected until these new approaches, based on amplification and sequencing of DNA directly extracted from skin, were applied. Metagenomics revolutionized the study of microbiology in numerous environments where most bacteria are difficult to isolate. The first result of this approach was a more accurate estimation of microbial diversity, which had been underestimated by traditional approaches. However, interest in metagenomics exceeds a simple inventory of bacteria by providing information on their activity, function and interrelationship with other organisms.Our objective in this work realized in a CIFRE collaboration with Libragen company, was to study the functional profiles of the human skin microbiome with the application of metagenomic tools. This approach required first developing a method for the sampling and the dna extraction in order to overcome the constraints specific to this microbiome. Then, the sequencing data allowed characterizing the functional potential of the skin microorganisms in comparison to other environmental metagenome, and to find specificities of their local adaptations among three different skin sites. Applications of this work can be very important and one application tried in this thesis was the demonstration of the effect of several cutaneous cosmetic applications that modified the microflora at the taxonomic level and at the functional potential level.
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Effets des sécrétomes de Staphylococcus aureus et Staphylococcus epidermidis du microbiote cutané d'enfants atopiques sur la réponse immunitaire T CD4 / Effects of staphylococcus aureus and staphylococcus epdidermidis secretomes from skin microbiota of atopic children on CD4T cell activationLaborel-Préneron, Emeline 01 July 2015 (has links)
La dermatite atopique (DA) est une maladie inflammatoire et prurigineuse de la peau, très fréquente chez les enfants et dont la prévalence augmente dans les pays industrialisés. La physiopathologie complexe de cette maladie met en jeu un défaut de la barrière cutanée et/ou des défauts génétiques résultant en une hypersensibilité aux allergènes de l'environnement tels que ceux issus d'acariens. Récemment, des études sur les interactions entre le système immunitaire et les bactéries commensales et pathogènes de la peau ont révélé leur importance dans cette maladie. Pour étudier le rôle du microbiote cutané dans la réponse T CD4+, des cohortes de jeunes enfants, atteints de DA et sensibilisés aux allergènes d'acariens (Der p) ou non DA (population contrôle), ont été recrutées. L'analyse du microbiote (MALDI-TOF) et du profil transcriptomique cutanés, ainsi que la quantification des T CD4+ anti-Derp (ELISpot) ont montré que la présence de S. aureus sur la peau inflammatoire des sujets AD était associée à des taux élevés d'IgE, des transcrits caractéristiques d'une orientation Th2/Th22 et à une réponse périphérique Th2. Des cellules dendritiques dérivées de monocytes (moDC) de donneurs sains produisent respectivement de l'IFN-gamma et de l'IL-10 en présence de sécrétomes issus de souches de S. aureus et S. epidermidis provenant de patients. La prolifération de lymphocytes T CD4+ stimulés avec des moDC allogéniques traitées avec le sécrétome de S. aureus est atténuée par le traitement simultané des moDC avec le sécrétome de S. epidermidis. Les sécrétomes de S. aureus sont capables d'inhiber directement l'activité suppressive de lymphocytes T régulateurs en l'absence de cellule présentatrice d'antigène. L'ensemble de nos résultats nous permet de penser que S. aureus est un facteur pro-inflammatoire de la DA en exacerbant la prolifération de lymphocytes Th2 résidents et en inhibant la fonction des lymphocytes T régulateurs. Favoriser les effets anti-inflammatoires des bactéries commensales telles que S. epidermidis liés à l'induction d'une sécrétion d'IL-10 par les cellules dendritiques de la peau pourrait bénéficier aux patients atteints de DA. / Atopic dermatitis (AD) is an inflammatory and pruritic skin disease frequently affecting children. Its prevalence is increasing in industrialized countries. Its complex pathophysiology involves a skin barrier dysfunction and/or genetic abnormalities leading to sensitivity to environmental allergens such as house dust mites. Interactions between the immune system and skin bacteria, pathogens and commensals, appeared to be important in the disease. To study the influence of skin microbiota in the CD4+ T cell response, we designed a cohort of young AD children sensitized to house dust mite allergens (Der p) and their counterparts (controls). Analysis of skin microbiota (MALDI-TOF), transcripts profiling and quantification of anti-Der p CD4+ T cells showed that the presence of S. aureus on inflamed skin of AD subjects was associated with high IgE levels, Th2/Th22 transcripts and peripheral Th2 anti-Der p response. Monocyte-derived dendritic cells (moDC) were exposed to secretomes produced by S. aureus and S. epidermidis strains isolated from patients and released IFN-gamma and IL-10 respectively. Proliferation of CD4+ T cells induced by allogeneic moDC exposed to S. aureus secretome was blunted by concurrent exposure of moDC to S. epidermidis secretome. Regulatory T cells (Treg) lost their activity against conventional CD4+ T cells under the direct effect of S. aureus secretome. Overall, these results allow us to think that S. aureus is an important factor of the AD inflammation by inducing Th2 activation and silencing resident Treg. Commensals such as S. epidermidis could be used to counteract these effects by inducing IL-10 production by skin DC.
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Culturomique : un nouvel outil d'analyse de microbiotes impliqués dans la pathogenèse ou la transmission de maladies infectieuses / Culturomic : a new analysis tool of microbiota involved in pathogenesis or infections diseases's transmissionCassir, Nadim 09 November 2015 (has links)
Le microbiote digestif humain joue un rôle essentiel et bénéfique pour son hôte mais il est également impliqué dans un nombre croissant de pathologies. Les connaissances sur la composition de cet écosystème ont récemment été révolutionnées grâce à l’utilisation de techniques moléculaires. Cependant, ces techniques comportent des limites importantes. C’est ainsi que le concept de « culturomique » a été introduit ; il consiste en la multiplication de milieux et conditions de culture et l’identification rapide de colonies bactériennes par spectrométrie de masse (MALDITOF) ou par amplification et séquençage du gène de l’ARN ribosomal 16S. Dans la première partie de ce travail, nous avons mis en évidence une association entre la présence de Clostridium butyricum dans les selles et la survenue d’entérocolite ulcéro-nécrosante que ce soit par méthodes de pyroséquençage et culture ou par PCR quantitative en temps réel spécifique de C. butyricum; identifié après séquençage du génome complet de toutes nos souches de C. butyricum, la présence du gène de la β-hémolysine (toxine). Dans la deuxième partie de ce travail, nous avons montré par cuturomique que les bactéries à Gram-négatif (BGN) étaient fréquemment disséminées au sein du microbiote cutané transitoire des patients hospitalisés en réanimation ; le réservoir serait essentiellement digestif. En conclusion, le microbiote digestif constitue un réservoir sousestimé de bactéries pathogènes. La microbiologie moderne incluant les nouvelles méthodes de culture permet d’étendre de manière considérable les connaissances sur la composition de cet écosystème et son implication en pathologie humaine. / He human gut microbiota plays an important and beneficial role in its host but it is also involved in a growing number of diseases. Knowledge of the composition of this ecosystem have recently been revolutionized by the use of molecular techniques. However, these techniques have significant limitations. Thus, the concept of "culturomics" has been introduced; it consists of the multiplication of culture conditions and the rapid identification of bacterial colonies by mass spectrometry (MALDI-TOF) or by PCR 16S RNA gene sequencing. In the first part of this work, we have demonstrated an association between the presence of Clostridium butyricum in the stool and the occurrence of necrotizing enterocolitis whether by pyrosequencing methods and Culture or by quantitative PCR specific real time C. butyricum; identified after sequencing the complete genome of all our strains of C. butyricum, the presence of the gene of β-hemolysin (toxin). In the second part of this work, we showed by cuturomics that Gram-negative bacteria (BGN) were frequently spread out over the transitional skin microbiota of patients hospitalized in intensive care; the reservoir would essentially digestive. In conclusion, the gut microbiota is an underestimated reservoir of pathogenic bacteria. Modern microbiology including new culture-based methods is currently extending exponentially our knowledge on gut microbiota giving rise to new insights into the pathogenesis or the transmission of infectious diseases.
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Métagénomique bactérienne de l'hidrosadénite suppurée / Microbiology of hidradenitis suppurativa : a metagenomics based studyGuet-Revillet, Hélène 25 November 2014 (has links)
L’hidrosadénite suppurée (HS) ou maladie de Verneuil, est une maladie cutanée orpheline fréquente qui touche 1 % de la population générale. Elle se manifeste par des lésions inflammatoires récidivantes ou chroniques des plis axillaires, inguinaux et périnéaux. La sévérité clinique de la maladie varie selon les patients. Les lésions les moins sévères (lésions de stade 1 dans la classification de sévérité clinique de Hurley) sont des nodules inflammatoire centimétriques pouvant évoluer vers l’abcédation. Les lésions les plus sévères (lésions de stade 2 et 3 de Hurley) sont des lésions suppurées étendues et chroniques. Sur le plan histologique, la lésion primitive de l’HS semble être une hyperplasie de l’épithélium du follicule pileux. La physiopathologie de la maladie est mal connue et probablement multifactorielle, incluant des facteurs génétiques, hormonaux, infectieux et dys-immunitaires. Il a été montré récemment qu’une antibiothérapie à large spectre pouvait permettre d’obtenir une rémission clinique prolongée des lésions inflammatoires de l’HS. Objectif du travail : L’objectif principal de ce travail était d’identifier par des techniques de culture classique et de métagénomique bactérienne les espèces ou les flores bactériennes spécifiquement associées aux lésions d’HS des trois stades de sévérité clinique. Résultats : Nous avons identifié par culture bactérienne deux profils bactériens lésionnels. Le premier était représenté par Staphylococcus lugdunensis, et plus rarement par d’autres espèces bactériennes de la flore cutanée commensale (Propionibacterium acnes, staphylocoques à coagulase négative et Staphylococcus aureus). Le second correspondait à une flore anaérobie composée de bactéries anaérobies stricts, d’Actinomycetes et de streptocoques du groupe milleri. L’approche métagénomique a permis d’identifier les germes anaérobies stricts associés aux lésions : des cocci à Gram positif de la flore cutanée (principalement Anaerococcus spp., Peptoniphilus spp., Finegoldia spp.) des bacilles à Gram négatif anaérobies n’appartenant pas à la flore cutanée (Prevotella spp., Porphyromonas spp., Fusobacterium spp), Veillonellaceae et Corynebacteriaceae. Ce profil était caractéristique des lésions suppurées chroniques de stade 2 et 3 et était également associé à certaines lésions de stade 1. Les lésions des stades 2 et 3 présentaient une diversité bactérienne supérieure à celle des lésions de stade 1, avec un nombre plus élevé de taxons très minoritaires dans la flore cutanée (Fusobacteria, Bacteroidetes, Peptococcaceae, Erysipelotrichales). Conclusion : Cette étude démontre que certaines espèces bactériennes sont spécifiquement associées aux lésions d’HS. Ces espèces sont impliquées dans des infections cutanées, mais aussi dans des infections sévères, ce qui témoigne de leur pathogénicité. L’efficacité des antibiotiques chez les patients et les résultats de cette étude suggèrent qu’un processus infectieux participe à la présentation clinique de l’HS. Notre hypothèse est que ces infections surviennent en raison d’une anomalie primitive de la barrière cutanée folliculaire. / Hidradenitis suppuratiav (HS) is an orphan skin inflammatory disease disease characterized by chronic or recurrent inflammatory lesions localized in the armpits, the inguinal and perineal folds. With a 1% prevalence of a general population, HS is an public health issue. The clinical severity of the disease is heterogeneous among patients. Most patients present the mild form of the disease with inflammatory nodules and abscesses (Hurley stage 1 lesions). More severe patients show extended chronically suppurating lesions (Hurley stage 2 and Hurley stage 3 lesions). The primary histological lesion of HS is characterized by epidermal follicular hyperplasia and perifollicular inflammation. The physiopathology of HS remains unclear. HS is probably a multifactorial disease, involving genetical, immunological and infectious factors. Indeed, wide-spectrum antibiotic treatments can significantly improve or induce prolonged clinical remissions of HS inflammatory lesions. Objective: The main objective of this work was to identify the bacterial species or flora specifically associated with Hurley stage 1, 2 and 3, using prolonged aerobic and anaerobic culture and bacterial metagenomics (454 sequencing of 16Sr DNA libraries). Results. Using bacterial culture, we identified two bacterial profiles associated with HS lesions . The first one was represented by Staphylococcus lugdunensis and rarely by other skin commensals (Propionibacterium acnes, coagulase negative staphylococci and Staphylococcus aureus). Results. The second one corresponded to a mixted anaerobic flora including strict anaerobes, Actinomycetes and milleri group streptococci. The metagenomic approach allowed to identify the anaerobic flora associated with lesions : Gram positive cocci from the cutaneous flora (mainly Anaerococcus spp., Peptoniphilus spp., Finegoldia spp.) and Gram negative rods which do not belong to the cutaneous microbiota (Prevotella spp., Porphyromonas spp., Fusobacterium spp), Veillonellaceae and Corynebacteriaceae. This profile was typically associated with Hurley stage 2 and 3 lesions but was also observed in Hurley stage 1 lesions. Hurley stage 2 and 3 lesions presented an increased bacterial diversity as compared to Hurley stage 1 lesions, with a higher number of taxa taxa rarely associated with normal skin microbiota (Fusobacteria, Bacteroidetes, Peptococcaceae, Erysipelotrichales). Conclusion. This study demonstrate that particular bacterial species are specifically associated with HS lesions. These species are cause soft tissue and skin infections, but also in severe infections arguing for their pathogenicity. These data provide a rationale for antibiotic use in HS, and suggests that the disease may be due to a primitive immune defect of the follicular skin barrier.
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Borréliose de Lyme : rôle de l’interface cutanée et du microbiome dans la physiopathologie de la maladie / Lyme Borreliosis : role of the skin interface and the microbiome in the physiopathology of the diseaseGrillon, Antoine 14 November 2017 (has links)
La maladie de Lyme est la maladie à transmission vectorielle la plus répandue de l’hémisphère Nord. La peau est un organe clef dans cette maladie, car c’est à cet endroit qu’interagissent les cellules de l’hôte, le pathogène, le microbiote cutané et le vecteur. Nous avons développé un modèle murin d’infection disséminée de borréliose de Lyme, qui nous a permis de développer une méthode spécifique de détection de protéines de Borreliella dans le tissu cutané murin par SRM-MS, pouvant aboutir à une méthode de diagnostic chez l’homme. Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressés aux relations entre le microbiote cutané, les cellules résidentes de la peau, kératinocytes et fibroblastes, avec Borreliella. Les sécrétomes de trois bactéries commensales, S. epidermidis, P. acnes et C. striatum possèdent un effet synergique sur l’expression de gènes inflammatoires par les kératinocytes et les fibroblastes. Les sécrétomes de P. acnes et de C. striatum se sont également montrés capables d’inhiber une partie de la réponse inflammatoire des kératinocytes, pouvant aider le pathogène lors de la transmission/dissémination précoce. / Lyme disease is the most common vector-borne disease in the Northern Hemisphere. Skin is a key organ in the disease, since it is the key interface where host cells, pathogen, skin microbiota and vector interact early during pathogen transmission. We developed a late lyme borreliosis model on mice. This model allowed us to develop a specific detection method of Borreliella proteins in the mouse skin by SRM-MS that might be used to develop a human diagnosis of disseminated Lyme disease. In a second part, we analysed the relationship between skin microbiota, resident skin cells (keratinocytes and fibroblasts), in the presence or absence of Borreliella. The secretome of three commensals bacteria, S. epidermidis, P. acnes and C. striatum was shown to have a synergistic activity with Borreliella in pro-inflammatory gene expressions by keratinocytes and fibroblasts. P. acnes and C. striatum secretomes were also able to inhibit partially the inflammatory response of keratinocytes that might help the transmission/dissemination of the pathogen.
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Microbiome cutané et maladie fongique émergente du syndrome du museau blanc chez les chauves-souris d’Amérique du NordLemieux-Labonté, Virginie 09 1900 (has links)
Le syndrome du museau blanc (SMB), causé par le champignon Pseudogymnoascus destructans
(Pd), a mis en péril les populations de chauves-souris hibernantes en Amérique du
Nord. Certaines espèces sont hautement vulnérables à la maladie alors que d’autres espèces
semblent être résistantes ou tolérantes à l’infection. Plusieurs facteurs physiologiques et
environnementaux peuvent expliquer ces différences. Or avant 2015, peu d’études avaient
porté sur le microbiome de la peau en relation avec cette maladie. La présente thèse vise
à caractériser le microbiome cutané de chiroptères affectés par le SMB afin d’identifier les
facteurs de vulnérabilité ou de résistance à la maladie. L’objectif principal est de déterminer
comment le microbiome est affecté par la maladie ainsi que de déterminer si celui-ci à un
rôle dans la protection face à l’infection fongique.
Au Chapitre 1, nous avons tout d’abord exploré et comparé le microbiote cutané
de petites chauves-souris brunes (Myotis lucifugus) non affectées par le SMB avec celui
de chauves-souris survivantes au SMB pour tester l’hypothèse selon laquelle le microbiote
cutané est modifié par la maladie. Nos résultats montrent que le site d’hibernation influence
fortement la composition et la diversité du microbiote cutané. Les sites d’hibernations Pd
positifs et négatifs diffèrent significativement en termes de diversité, ainsi qu’en termes de
composition du microbiote. La diversité est réduite au sein du microbiote des chauves-souris
survivantes au SMB et enrichi en taxons tels que Janthinobacterium, Micrococcaceae,
Pseudomonas, Ralstonia et Rhodococcus. Certains de ces taxons sont reconnus pour leur
potentiel antifongique et des souches spécifiques de Rhodococcus et de Pseudomonas peuvent
inhiber la croissance de Pd. Nos résultats sont cohérents avec l’hypothèse selon laquelle
l’infection par Pd modifie le microbiote cutané des chauves-souris survivantes et suggèrent
que le microbiote peut jouer un rôle de protection face au SMB.
Au Chapitre 2, nous avons étudié le microbiote d’une espèce résistante au champignon
Pd en milieu contrôlé avant et après infection afin d’établir la réponse potentielle à la maladie.
L’espèce étudiée est la grande chauve-souris brune (Eptesicus fuscus) dont le microbiote
cutané pourrait jouer un rôle de protection contre l’infection. Nos résultats montrent que la
diversité du microbiote de la grande chauve-souris brune inoculée avec Pd est plus variable
dans le temps, tandis que la diversité du microbiote des chauves-souris du groupe contrôle
demeure stable. Parmi les taxons les plus abondants, Pseudomonas et Rhodococcus, deux
taxons connus pour leur potentiel antifongique contre Pd et d’autres champignons, sont
restés stables durant l’expérience. Ainsi, bien que l’inoculation par le champignon Pd ait
déstabilisé le microbiote cutané, les bactéries aux propriétés antifongiques n’ont pas été
affectées. Cette étude est la première à démontrer le potentiel du microbiote cutané d’une
espèce de chauves-souris pour la résistance au SMB.
Au Chapitre 3, le microbiome cutané de la petite chauve-souris brune a été évalué
en milieu naturel dans le contexte du SMB, à l’aide de la métagénomique, une approche
haute résolution pour observer le potentiel fonctionnel du microbiome (métagénome
fonctionnel). Nos résultats ont permis d’établir que le temps depuis l’infection a un effet
significatif sur le métagénome fonctionnel. En effet, les chauves-souris dans la première
année suivant l’infection ont un métagénome fonctionnel perturbé qui subit une perte de
diversité fonctionnelle importante. Toutefois, le métagénome fonctionnel revient à une
structure et composition similaire d’avant infection après 10 ans. Certaines fonctions
détectées suite à l’infection sont associées à des gènes reliés au transport et à l’assimilation
de métaux, des facteurs limitants pour la croissance du champignon. Ces gènes
pourraient donc avoir un rôle à jouer dans la résistance ou la vulnérabilité à la maladie.
Globalement, l’étude du métagénome chez la petite chauve-souris brune indique une
vulnérabilité du métagénome fonctionnel au champignon, mais que celui-ci semble se rétablir
après 10 ans. Une telle réponse pourrait avoir un impact sur la résilience de M. lucifugus.
Cette thèse a permis d’acquérir des connaissances fondamentales sur le microbiome cutané
des chauves-souris en hibernation pour mieux comprendre les communautés microbiennes de
la peau dans le contexte du SMB. Le microbiome pourrait en effet jouer un rôle dans la
vulnérabilité et la résistance des chauves-souris à la maladie, et il est essentiel d’adapter
notre façon d’aborder la protection de ces espèces et de leur microbiome. Nous souhaitons
que les travaux de cette thèse permettent de sensibiliser les acteurs de la conservation à
l’existence et à l’importance potentielle du microbiome pour la santé de son hôte. Cette
thèse fait également état de l’avancement des méthodes d’analyses qui permettront d’être
de plus en plus précis et d’appliquer les connaissances du microbiome en biologie de la
conservation. / White-nose syndrome (WNS) caused by the fungus Pseudogymnoascus destructans (Pd)
has put hibernating bat populations at risk in North America. Some species are highly
vulnerable to the disease while other species appear to be resistant or tolerant. Several
physiological and environmental factors can explain these differences. However, before 2015,
few studies have focused on the skin microbiome in relation to this disease. The present
thesis aims to characterize the cutaneous microbiome of bats affected by WNS in order to
identify the factors of vulnerability or resistance to the disease. The main objective is to
determine how the microbiome can protect against the Pd fungus, or conversely how the
microbiome is altered by the fungal infection.
In Chapter 1, we first explored and compared the skin microbiota of little brown bats
(Myotis lucifugus) unaffected by WNS with that of WNS survivors to test the hypothesis
that the skin microbiota is modified by the disease. Our results show that the hibernation
site strongly influences the composition and diversity of the skin microbiota. The Pd
positive and negative sites differ significantly in terms of diversity, as well as in terms of the
composition of the microbiota. Diversity is reduced within the microbiota of bats surviving
WNS and enriched in taxa such as Janthinobacterium, Micrococcaceae, Pseudomonas,
Ralstonia, and Rhodococcus. Some of these taxa are recognized for their antifungal potential
and specific strains of Rhodococcus and Pseudomonas may inhibit the growth of Pd. Our
results are consistent with the hypothesis that Pd infection modifies the skin microbiota of
surviving bats and suggest that the microbiota may play a protective role against WNS.
In Chapter 2, we studied in a controlled environment the microbiota of a species that
exhibits evidence of resistance with mild WNS symptoms, before and after infection, to
establish the potential response to the disease. The species studied is the big brown bat
(Eptesicus fuscus), whose skin microbiota could play a protective role against infection.
Our results show that the diversity of the microbiota of big brown bats inoculated with
Pd is more variable over time, while the diversity of the microbiota of the control bats
remains stable. Among the most abundant taxa, Pseudomonas and Rhodococcus, two taxa known for their antifungal potential against Pd and other fungi, remained stable during
the experiment. Thus, although inoculation with the Pd fungus destabilized the skin
microbiota, bacteria with antifungal properties were not affected. This study is the first to
demonstrate the potential of the skin microbiota of a bat species for resistance to WNS.
In Chapter 3, the skin microbiome of the little brown bat was evaluated in the natural
environment in the context of WNS, using metagenomics, a higher-resolution approach to
observe the functional potential of the microbiome (functional metagenome). Our results established
that the time since infection has a significant effect on the functional metagenome.
Indeed, bats in the first year after infection have a disrupted functional metagenome that
undergoes a significant loss of functional diversity. However, the functional metagenome
returns to a similar structure and composition to that observed before infection after 10
years. Certain functions detected following infection are associated with genes linked to the
transport and assimilation of metals, known limiting factors for the growth of the fungus.
These genes could therefore have a role to play in resistance or vulnerability to the disease.
Overall, this metagenomics study indicates functional metagenome vulnerability to the
fungus, although the original functional metagenome is reestablished after 10 years. Such
diversified response could impact M. lucifugus resilence.
This thesis provides fundamental knowledge on the skin microbiome of hibernating bats
to better understand the microbial communities of the skin in the context of WNS. The
microbiome could indeed play a role in the vulnerability and resistance of bats to disease
and it is essential to adapt our way of approaching the protection of these species and their
microbiomes. We hope that the results of this thesis will raise awareness among conservation
stakeholders about the existence and potential importance of the microbiome for the health
of its host. This thesis also reports on the advancement of analytical methods that will
make it possible to be more and more precise and to apply knowledge of the microbiome in
conservation biology.
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