Les micro-organismes sont essentiels au développement social normal du poisson zèbre via leur influence sur l’élagage des connexions neuronales dans le cerveau en développement, selon une étude publiée le 1er novembre dans la revue en libre accès PLOS Biologie par Joseph Bruckner de l’Université de l’Oregon, aux États-Unis, et ses collègues.
Les larves de poisson zèbre ont une peau transparente, offrant aux chercheurs une fenêtre rare sur le développement neuronal. Dans une série d’expériences, les chercheurs ont étudié le développement neuronal et social des larves de poisson zèbre élevées avec ou sans la présence de leur microbiote normal pendant les sept premiers jours de développement.
Ils ont découvert que le comportement social des larves au jour 14 était inhibé par l’absence précoce de microbes, malgré le rétablissement du microbiote normal des larves une semaine plus tôt. Comparé aux frères et sœurs avec un microbiote normal, le cerveau de ces larves sans germes avait moins de cellules immunitaires appelées microglie dans leur cerveau antérieur, et des schémas de ramification neuronale plus denses et plus complexes. Le séquençage de l’ARN unicellulaire a montré que leur microglie avait également des niveaux inférieurs de complément c1q, un gène impliqué dans l’élagage des connexions neuronales appelées synapses. La réduction génétique de la microglie sans affecter le microbiote a produit des résultats similaires, augmentant la densité neuronale et la ramification par rapport aux témoins. Le développement neuronal et social normal a été restauré chez les larves sans germes en ajoutant l’un de plusieurs groupes bactériens différents originaires de l’intestin du poisson zèbre, indiquant que l’activité d’élagage microgliale est sensible à une caractéristique commune à de nombreux types de bactéries.
L’étude est la première à démontrer que la microglie est nécessaire pour l’élagage des connexions neuronales chez les larves de poisson zèbre, et qu’un microbiote intact est essentiel pour l’élagage normal et le comportement social des poissons. Les résultats montrent également qu’il existe une fenêtre de développement critique au cours de la première semaine de développement larvaire, au cours de laquelle le microbiote stimule la localisation microgliale vers le cerveau antérieur où il taille les connexions neuronales, selon les auteurs.
Eisen ajoute : « Les interactions sociales sont essentielles pour les animaux et les humains. En étudiant les interactions sociales du poisson zèbre, nous avons découvert que les bactéries symbiotiques encouragent le comportement social en favorisant la capacité de la microglie, les cellules immunitaires du cerveau, à remodeler les neurones « sociaux » précédemment identifiés chez le poisson zèbre. cerveau. »
Plus d’information:
Le microbiote favorise le comportement social en modulant le remodelage microglial des neurones du cerveau antérieur, PLoS Biologie (2022). DOI : 10.1371/journal.pbio.3001838