Analyse de l'immunoprotéome de l'abeille en réponse à différents stress environnementaux

Immunoproteome analysis of the honeybee in response to environmental stressors.

• Auteur / Autrice : Camille Houdelet
• Direction : Philippe Bulet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Virologie microbiologie immunologie
• Date : Soutenance le 12/10/2020
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut pour l'avancée des biosciences (Grenoble)
• Jury : Président / Présidente : Laurence Paturle-Lafanechère
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Bulet, Christine Braquart-Varnier, Frédéric Delbac
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Cédric Alaux, Dominique Ferrandon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Apiculture

Pollution urbaine

Environnement -- Qualité

Métaomique

Résistance aux maladies

Abeille domestique

Mots clés libres

Apis mellifera

Immunité innée

Omiques

Nosema

Stress environnementaux

Infection

Apis mellifera

Innate immunity

Omics

Nosema

Environnemental stressor

Infection

Résumé

Le phénomène mondial d’effondrement des colonies d’abeilles domestiques peut être expliqué par l’exposition de celles-ci à différents stresseurs (biotiques et abiotiques) qui peuvent agir seuls ou en synergie. L’impact de ces stresseurs sur la santé des abeilles, surtout lorsqu’ils sont multiples, est largement débattu. Dans le cadre de l’infection par Nosema, une microsporidie présente dans le tube digestif de l’abeille, de nombreuses études semblent indiquer que la multiplication des spores affecte l’épithélium de la paroi intestinale et donc stimule une réponse immunitaire épithéliale. Cependant, montrer que la réponse immunitaire systémique (visible au sein de l’hémolymphe) est bien stimulée, reste un cap à franchir particulièrement délicat. Le but de la thèse est de mieux comprendre les interactions qui se créent entre l’hôte (Apis mellifera) et le pathogène (Nosema spp.). Nous avons étudié pour cela le système immunitaire tissulaire (tube digestif) et circulant (hémolymphe) de l’hôte par des approches complémentaires de spectrométrie de masse (empreintes moléculaires massiques par MALDI BeeTyping®, approches de protéomique fine sur des segments de tube digestif et imagerie moléculaire par MALDI) dans un contexte d’infection contrôlée ou naturelle par des spores de Nosema spp. Nous avons mis en évidence de nouveaux marqueurs moléculaires de la santé de l’abeille à partir de l’hémolymphe d’abeilles infectées de manière précoce par Nosema et à partir du tube digestif de ces mêmes abeilles. De plus nous avons développé la méthode de MALDI Biotyping sur notre modèle de microsporidies pour identifier l’espèce à moindre coût. Ces différents éléments permettront le développement de nouveaux outils de diagnostic voir de pronostic pour assister l’apiculteur ou les services sanitaires dans le suivi de leur rucher.

The loss of honeybee colonies could be explained by multiple stress factors (biotic or abiotic) that could act alone or in synergy to perturb the physiology of the domestic bees. The impact of these stressors on the bee health is widely discussed. In the miscrosporidiosis, an infection due to Nosema, the impact of this stressor on the systemic immune response (haemolymph being the mirror of this response) and the epithelial response (gut tissue as target) remains unsatisfactory documented. In the context of an infection by Nosema spp, the spore multiplication that is occurring at the level of the midgut stimulate the gut epithelial immune response. While at the same time, the stimulation of the systemic immune response remains an opened question. The aim of this thesis is to decipher the cross-talk existing between the host (A. mellifera) and the pathogen (Nosema spp.). We investigated the epithelial (gut tissues) and circulating bee immune response (haemolymph) using complementary mass spectrometry approaches (molecular mass fingerprints by MALDI BeeTyping®, untargeted proteomics and MALDI imaging) in a context of a controlled or natural infection by Nosema spores. We have demonstrated new molecular markers of bee health from hemolymph and bees early infected with Nosema from digestive tract. In addition, we have developed the MALDI Biotyping method on our microsporidia model to identify the species at a lower cost. These different elements constitute the development of new diagnostic and even prognostic tools to assist the beekeeper or the health services in their apiary monitoring.