Wolbachia

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Wolbachia

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Photographie au microscope électronique à transmission
de Wolbachia à l'intérieur de cellule d'insecte

Classification
Règne Bacteria
Division Proteobacteria
Classe Alphaproteobacteria
Ordre Rickettsiales
Famille Rickettsiaceae

Genre

Wolbachia
Hertig, 1936

Les Wolbachia constituent un genre bactérien qui infecte essentiellement des arthropodes, environ 60 % des espèces[1], ainsi que certaines espèces de nématodes[2]. Cette large répartition en fait donc un des symbiotes les plus répandus du monde animal. Ces bactéries au mode de vie intracellulaire sont localisées au sein du cytoplasme des cellules de leurs hôtes. Elles se retrouvent en proportion importante dans l'appareil reproducteur (principalement les cellules germinales) et l’épithélium du système génital des arthropodes et nématodes.

Modes de transmission de cette bactérie[modifier | modifier le code]

La transmission des Wolbachia est essentiellement verticale : elles sont transmises de mère à descendants via le cytoplasme des ovocytes. Le spermatozoïde, ne transmettant que son noyau lors de la fécondation, les mâles sont incapables de transmettre les bactéries à leur descendance. C'est pour cette raison que les Wolbachia ont pour particularité de manipuler la reproduction de leurs hôtes : afin de maximiser leur transmission, la fitness des femelles infectées est augmentée par différents effets.

Wolbachia pourrait également, dans certaines conditions, se transmettre de manière horizontale, d’une espèce à une autre. Par exemple, des drosophiles infectées par Wolbachia pourraient transmettre le parasite aux larves de la guêpe parasitoïde Nasonia vitripennis. Celle-ci dépose ses œufs dans une pupe de mouche, et la larve se contaminerait à l’intérieur de la mouche. Chez les crustacés isopodes terrestres, des études ont montré que les transferts horizontaux de Wolbachia peuvent s'effectuer par contacts infectieux. Via une blessure, l'hémolymphe d'un individu infecté peut être vecteur de Wolbachia et entraîner la contamination d'un individu auparavant sain[3].

Effets de Wolbachia sur ses hôtes[modifier | modifier le code]

Wolbachia est connu pour 4 effets principaux de manipulations de la reproduction.

Le plus connu : l'incompatibilité cytoplasmique a été définie en 1952 par Ghelelovitch chez Culex pipiens. Elle se caractérise dans sa forme la plus simple par une réduction totale ou partielle du nombre de descendants viables lors du croisement entre un mâle infecté et une femelle non infectée. C’est l’incompatibilité cytoplasmique unidirectionnelle. Cet effet tend à diminuer la capacité de reproduction des femelles non-infectées, ce qui permet l’invasion des populations. L’incompatibilité cytoplasmique bidirectionnelle se caractérise par deux souches distinctes de Wolbachia qui vont être incompatibles entre elles, lorsqu’elles sont présentes dans des individus différents[4]. Cela va diminuer la capacité de reproduction des femelles se reproduisant avec un mâle infecté par une autre souche.

Selon les espèces qu’elle infecte, la présence de Wolbachia peut entraîner la dégénérescence des embryons mâles (male killing, par exemple chez certaines espèces de coccinelles), les féminiser en transformant les mâles génétiques en femelles fonctionnelles (par exemple chez le cloporte Armadillidium vulgare).

Chez les hyménoptères à développement haplo-diploïde, la présence de Wolbachia entraîne une parthénogenèse thélytoque. En l'absence de "Wolbachia", les oeufs, issus d'oocytes fécondés, diploïdes, se développent en femelles tandis que les oocytes non fécondés, haploïdes, donnent des individus mâles. Chez les individus infectés, Wolbachia entraîne une diploïdisation du matériel génétique des oocytes non fécondés : la stratégie de Wolbachia est d’augmenter le nombre de femelles infectées car les mâles ne transmettent pas le parasite.

En rendant certains croisements stériles et en limitant ainsi le brassage génétique de ses hôtes, la bactérie Wolbachia pourrait participer à des phénomènes de spéciation (apparition de nouvelles espèces).

Applications médicales[modifier | modifier le code]

En dehors des insectes, Wolbachia est capable d’infecter des acariens et des crustacés, mais également des nématodes (elle est même indispensable à leur survie) et notamment ceux responsables de l’onchocercose (Onchocerca volvulus) et de l’éléphantiasis (Wuchereria bancrofti) chez l’Homme. Une large part des symptômes de ces maladies sont dues aux nématodes parasites, mais la bactérie Wolbachia semble jouer un rôle dans ces maladies, notamment de par la réponse immunitaire qu’elle entraîne chez l’homme infecté par le couple nématode/bactérie. Des études récentes montrent qu’un traitement antibiotique permet d’éliminer la bactérie et de stériliser le nématode hébergeant la bactérie.

Liste des espèces[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) Hilgenboecker, K., P. Hammerstein, P. Schlattmann, A. Telschow, J. H. Werren, « How many species are infected with Wolbachia? – a statistical analysis of current data », FEMS microbiology letters., vol. 281, no 2,‎ 2008, p. 215-220
  2. (en) Werren JH., Baldo L. & Clark ME., « Wolbachia: master manipulators of invertebrate biology. », Nature reviews. Microbiology, vol. 6, no 10,‎ 2008, p. 741-51 (ISSN 1740-1534, PMID 18794912, DOI 10.1038/nrmicro1969)
  3. (en) Rigaud, T. Juchault, P, « Success and failure of horizontal transfers of feminizing Wolbachia endosymbionts in woodlice », Journal of Evolutionary Biology., vol. 8, no 2,‎ 1995, p. 249-255
  4. (en) Stouthamer, R., J.A. Breeuwer, G.D. Hurst, « Wolbachia pipientis: microbial manipulator of arthropod reproduction », Annu. Rev. Microbiol. ., vol. 53,‎ 1999, p. 71-102
  • Hertig, 1936 : The rickettsia, Wolbachia pipienlis (gen. et sp. n.) and associated inclusions of the mosquito, Culex pipiens. Parasitology 28 pp 453-486.
  • Christine Coustau, Olivier Hertel, La Malédiction du cloporte et autres histoires de parasites, Tallandier, 2008, (ISBN 9782847345353).
  • Fabrice Vavre, La bactérie Wolbachia, parasite féministe. In Pour la Science N°297, juillet 2002.
  • Werren J. (1997)"Biology of Wolbachia". Ann Rev Entomol. 42:587-609.
  • Carl Zimmer (2001). "Wolbachia: A Tale of Sex and Survival". Science 292 (5519): 1093–1095.
  • Bourtzis, K. and Thomas AJ. (2004). "Insect Symbiosis". CRC Press
  • Roman "V-VIRUS" (2005), Chapitre 13 : "Le maître parasite"

Liens externes[modifier | modifier le code]

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