Un rôle inattendu de l’ecdysone intestinale dans la plasticité développementale induite par le microbiote

L'équipe de François Leulier vient de publier un article intitulé :

Résumé :

La croissance et la maturation des organismes animaux doivent rester étroitement coordonnées au cours du développement, y compris lorsque les conditions nutritionnelles sont défavorables. Chez les insectes comme chez les vertébrés, cette coordination repose sur des signaux hormonaux systémiques, mais elle est également influencée par le microbiote intestinal, dont le rôle précis dans l’adaptation développementale reste encore mal compris.

Ce travail s’inscrit dans l’étude des interactions entre nutrition, microbiote et régulation hormonale du développement, en utilisant la drosophile comme modèle expérimental. Les auteurs montrent que, sous conditions de malnutrition chronique, l’association avec une bactérie commensale du microbiote intestinal, Lactiplantibacillus plantarum, induit une croissance sélective de l’intestin larvaire, sans affecter de manière comparable les autres organes. Cette croissance intestinale adaptative contribue à maintenir une croissance systémique et une maturation coordonnées malgré la restriction alimentaire.

À l’aide d’analyses transcriptomiques et fonctionnelles, l’étude identifie une activation locale inattendue de la signalisation de l’ecdysone — une hormone stéroïdienne clé du développement des insectes — dans les cellules épithéliales intestinales. La bactérie stimule localement la conversion de l’ecdysone inactive en sa forme active, la 20-hydroxyecdysone, via l’enzyme Shade, et l’activation du récepteur de l’ecdysone dans l’intestin est nécessaire pour les effets bénéfiques du microbiote sur la croissance intestinale et la taille finale de l’organisme. L’activation pharmacologique de cette voie hormonale mime partiellement l’effet bactérien, démontrant sa suffisance fonctionnelle.

Ces résultats révèlent un nouveau rôle de la signalisation stéroïdienne intestinale dans la plasticité développementale induite par le microbiote. Ils montrent que des signaux microbiens peuvent moduler localement une hormone classiquement considérée comme systémique, afin d’ajuster la capacité digestive et la croissance globale à l’environnement nutritionnel. Ce travail ouvre des perspectives importantes sur les mécanismes évolutivement conservés reliant microbiote intestinal, métabolisme des stéroïdes et contrôle du développement, avec des implications potentielles pour la compréhension des interactions microbiote–endocrinologie chez les animaux, y compris les mammifères.

L’association avec le microbiote favorise sélectivement la croissance de l’intestin de Drosophile en cas de malnutrition.

Images représentatives d’intestins disséqués attachés à leurs carcasses respectives (mesure de la longueur corporelle - ligne verte vs mesure de la longueur des segments intestinaux lignes jaune, orange et rouge) chez des larves de drosophiles associées à la bactérie du microbiote Lactiplantibacillus plantarum^WJL (Lp^WJL) et des larves dépourvues de microbiote (GF). Les lignes rouge, orange et jaune indiquent respectivement les régions antérieure, médiane et postérieure de l’intestin. Crédit : Cathy Ramos.