Rodelinda, un lémurien sifaka de Coquerel, grignote des feuilles au Duke Lemur Center. Crédit :Lydia Greene
Une jungle. Une forêt tropicale. Une zone humide. Un désert. Les chercheurs ont utilisé diverses métaphores pour décrire la communauté complexe et interconnectée de microbes (la plupart étant des bactéries) vivant à l'intérieur de votre corps, et partout aussi.
Si vous deviez compter tous les billions de cellules à l'intérieur et à l'extérieur, nous sommes plus des bactéries que des humains. Heureusement, peut-être que les microbes qui s'installent confortablement dans votre nez ou qui s'accrochent à vos dents ne sont pas les mêmes que ceux qui vivent derrière votre oreille ou qui se multiplient activement dans votre nombril.
Il en va de même pour nos lointains cousins primates, les lémuriens, en particulier dans leurs intestins, expliquent les chercheurs Lydia Greene et Erin McKenney dans une nouvelle étude publiée dans Microbial Ecology .
Les lémuriens comptent sur les microbes intestinaux pour digérer leur régime alimentaire feuillu, explique Greene, chercheur au Duke Lemur Center. Les microbes présents dans les voies gastro-intestinales des lémuriens aident à fermenter les fibres végétales, à détoxifier les défenses chimiques des plantes et à synthétiser les vitamines et les nutriments que les lémuriens ne peuvent fabriquer eux-mêmes. Nos propres insectes intestinaux font beaucoup des mêmes choses pour nous.
Greene et McKenney étudient comment les bactéries intestinales des lémuriens sont façonnées par ce que les lémuriens mangent, comment elles ont évolué et la complexité de la route parcourue par les microbes à travers le corps. Ils espèrent mieux comprendre comment ces micro-organismes maintiennent les lémuriens en bonne santé ou, lorsqu'ils sont déséquilibrés, les rendent malades.
Les chercheurs qui font ce genre de travail passent beaucoup de temps à ramasser du caca. Pour de bonnes raisons, dit McKenney, professeur adjoint à la North Carolina State University. Les scientifiques peuvent en apprendre davantage sur les lémuriens grâce à ce qu'ils laissent derrière eux, et le caca peut être collecté à plusieurs reprises sans nuire aux animaux. Mais pour cette étude, l'équipe a essayé quelque chose de différent, rendu possible par une biobanque unique en son genre :
Lorsqu'un animal meurt au Duke Lemur Center, le personnel vétérinaire détermine la cause du décès, et des échantillons de sang et de tissus qui pourraient être importants pour la recherche ou l'éducation sont collectés et conservés.
Aujourd'hui, la collection contient des milliers d'échantillons, collectés au fil des décennies sur plus de deux douzaines d'espèces de primates rares et en voie de disparition, que le centre stocke dans des congélateurs super froids à son siège social en Caroline du Nord. Il s'agit d'une arche gelée maintenue jusqu'à moins 80 degrés Celsius, avec une alimentation de secours redondante.
Dans le cas où l'une de ces espèces disparaîtrait et que les dernières parties vivantes d'entre elles auraient disparu, les générations futures pourront toujours étudier les informations génétiques et autres qu'elles ont laissées derrière elles.
À l'aide de cette banque, l'équipe a échantillonné plusieurs sites dans les intestins de 52 lémuriens décédés, dont des lémuriens nains, des aye-ayes, des vari vari, des hapalémurs, des lémuriens bruns, des lémuriens à queue annelée et des propithèques.
Un voyage à travers le tractus gastro-intestinal d'un lémurien est un voyage à travers un paysage varié. La longue route sinueuse de l'estomac à travers l'intestin grêle jusqu'au côlon remplit de nombreuses fonctions, filtrant, digérant, absorbant, détoxifiant, fermentant.
Tous les intestins des lémuriens ne fonctionnent pas de la même manière :les mangeurs de fruits, comme les lémuriens huppés, ont généralement des intestins courts et simples. Si vous les étiriez, ils feraient cinq fois la longueur de leur corps – pas beaucoup plus courts que les nôtres, par rapport à la taille de leur corps. Les mangeurs de feuilles comme les sifakas ont des voies gastro-intestinales plus complexes avec des côlons relativement plus longs et une poche de fermentation des feuilles appelée caecum. Leurs tripes sont les champions des lémuriens, jusqu'à 16 fois la longueur de leur corps.
Avoir des lémuriens entiers à étudier au lieu de simplement faire caca a permis aux chercheurs d'échantillonner différentes régions de l'intestin pour déterminer quels types de microbes étaient présents à chaque endroit. Ils ont utilisé la technologie de séquençage génétique pour identifier les microbes et comparer leur abondance relative dans différents sites.
En échantillonnant le long du tube digestif, ils ont découvert que différents endroits le long de cette longue voie sinueuse avaient leurs propres communautés de bactéries effectuant différents types de tâches. L'écosystème complexe qui se cache dans l'intestin grêle d'un lémurien, par exemple, n'est pas le même que la ménagerie microbienne qui s'installe dans son côlon.
Les niveaux de biodiversité variaient également. L'estomac supporte moins de vie microbienne car moins d'espèces peuvent tolérer ses sucs digestifs acides. Mais si les régions supérieures de l'intestin sont un jardin, les régions inférieures ressemblent davantage à une forêt tropicale humide. Environ deux douzaines de types de bactéries étaient plus abondantes dans le caecum et le côlon qu'ailleurs. Les lémuriens avec des intestins inférieurs relativement plus longs hébergent les microbiomes les plus riches, pour mieux fermenter les aliments riches en fibres.
"Nous n'aurions probablement pas pu détecter ces relations sans un ensemble de données comparatives aussi complet", a déclaré McKenney.
"Ce type de recherche sur les lémuriens ne peut vraiment être fait qu'au Duke Lemur Center", a déclaré Greene. Vidéo :comment la recherche sur les lémuriens peut aider les espèces menacées