Votre microbiome façonne-t-il vos amitiés ?

Les recherches confirment que les personnes avec lesquelles vous passez du temps sont un puissant indicateur des microbes dont vous êtes porteur. Mais ces petits organismes peuvent également influencer votre vie sociale.

Il est tôt le matin dans une vaste plaine du parc national d’Amboseli, dans le sud du Kenya. Avec un petit gobelet de Dixie et un abaisse-langue en bois, Susan Alberts ramasse un échantillon fécal laissé par une femelle babouin nommée Yoruba.

Alberts est une éminente primatologue. Elle est à la fois directrice du département d’anthropologie évolutionniste et membre du département de biologie de l’université de Duke, et codirectrice du projet de recherche sur les babouins Amboseli. Mais ce matin, elle a la tâche peu glorieuse de préparer le caca des Yorubas.

Alberts porte la tasse dans son laboratoire de terrain improvisé – la hotte d’un 4×4 éclaboussé de boue – et divise l’échantillon entre plusieurs tasses, en marquant chacune d’entre elles avec des détails d’identification. Elle traite ensuite chaque échantillon avec des produits chimiques spécifiques en fonction de la manière dont il sera utilisé. « C’est pour Beth », dit Alberts, alors qu’elle ajoute du formol dans l’une des tasses Dixie. Beth Archie est biologiste à l’Université de Notre Dame et directrice associée chez Amboseli, qui dirige les recherches sur le microbiome dans le cadre du projet.

Lorsque le projet de recherche sur les babouins d’Amboseli a été fondé en 1971, la recherche sur le microbiome n’était pas sur le radar. L’objectif était de découvrir les racines profondes de l’évolution du comportement social chez les primates. Depuis lors, les scientifiques d’Amboseli ont suivi des milliers de babouins, ont fait de nombreuses découvertes importantes sur l’importance des liens sociaux et ont été publiés dans des revues scientifiques prestigieuses telles que Science et Nature. Ils ont également ramassé beaucoup de crottes de babouins. Depuis 20 ans maintenant, les échantillons fécaux sont utilisés pour tester l’ADN et les hormones stéroïdiennes.

Mais il y a environ cinq ans, ces échantillons fécaux, combinés aux enregistrements détaillés des interactions sociales des babouins dans le cadre du projet, ont révélé un lien surprenant. Les corps abritent une multitude de micro-organismes, que les scientifiques appellent le microbiome ; les échantillons de selles permettent de comprendre le microbiome de l’intestin. Les scientifiques ont longtemps supposé que la composition du microbiome intestinal était largement déterminée par l’alimentation et l’environnement, mais les échantillons d’Amboseli ont révélé que la vie sociale d’un babouin est un prédicteur important de ce microbiome.

Le comportement social du microbiome – Le parc national d’Amboseli, où vivent les babouins que Susan Alberts, Beth Archie et leurs collègues étudient, se trouve au Kenya, près de la frontière tanzanienne.

Cette découverte a stimulé de nouvelles idées sur les raisons pour lesquelles les animaux, y compris les humains, sont sociaux en premier lieu. Une théorie est que le partage des microbes pourrait avoir des avantages qui n’étaient pas reconnus auparavant et que ceux-ci, à leur tour, sur des échelles de temps évolutives, nous ont incités à interagir les uns avec les autres. En d’autres termes, notre vie sociale façonne nos populations microbiennes – et ces microbes pourraient avoir contribué à façonner la vie sociale de notre espèce.

Si c’est le cas, chaque éternuement, chaque baiser ou chaque tape dans le dos pourrait faire partie d’une histoire plus vaste, être un moteur de notre nature sociale, et peut-être être plus bénéfique que ce à quoi on pourrait s’attendre. Les anthropologues et les biologistes qui étudient les babouins d’Amboseli sont particulièrement bien placés pour explorer cette idée.

Chaque animal – du bourdon à l’être humain – possède un ou plutôt plusieurs microbiomes. Le système digestif, la peau et d’autres parties du corps accueillent des communautés de microbes qui, ensemble, constituent le microbiome de l’intestin, le microbiome de la peau, etc. Au cours des 10 à 15 dernières années, les progrès de la technologie de séquençage de l’ADN ont permis de voir la variété surprenante de ces microbiomes avec une clarté nouvelle. « Tout le monde a été stupéfait de voir à quoi ressemble cette diversité », déclare Archie.

On apprécie également de plus en plus le bien que les microbes peuvent faire. Si certains ont des effets négatifs, comme le déclenchement de maladies, d’autres sont neutres, voire positifs. Entre autres choses, ils renforcent le système immunitaire des animaux, produisent des vitamines, facilitent la digestion et empêchent la croissance de bactéries nocives.

Cependant, jusqu’à une date récente, les recherches sur le lien entre le microbiome et la société se concentraient sur les agents pathogènes et les infections. Quiconque a déjà eu un enfant à la garderie ou pris l’avion avec une personne qui tousse et éternue est parfaitement conscient que les microbes peuvent transmettre des maladies d’un individu à l’autre par contact physique ou dans un environnement commun. Certains chercheurs ont suggéré que la peur de l’infection pourrait expliquer la méfiance profonde de l’homme envers les étrangers.

« Le partage des microbes pourrait avoir des avantages non reconnus auparavant, et ceux-ci, sur des échelles de temps évolutives, pourraient nous avoir incités à interagir les uns avec les autres ».

« Le partage des microbes pourrait avoir des avantages non reconnus auparavant, et ceux-ci, sur des échelles de temps évolutives, pourraient nous avoir incités à interagir les uns avec les autres ».

Mais il y a de plus en plus de signes que le partage des microbes entre les partenaires sociaux fait aussi autre chose. Les bourdons, par exemple, peuvent être infectés par un parasite virulent qui est particulièrement nuisible aux reines des bourdons. En 2011, les chercheurs ont découvert que les bourdons sont porteurs d’un microbe qui se transmet socialement par la ruche qui protège les abeilles contre ce parasite – un cas évident de transmission sociale bénéfique.

Et les microbes peuvent façonner la manière dont certains organismes interagissent. Dans certaines études sur les rongeurs, la présence ou l’absence de bactéries spécifiques peut déterminer si les souris présentent ou non des déficits sociaux, par exemple en évitant l’interaction avec leurs congénères. Les bactéries intestinales jouent un rôle dans l’attraction des mouches à fruits vers leurs compagnons. Et les microbes peuvent influencer la production d’hormones par l’organisme, comme l’ocytocine, qui joue un rôle puissant dans la liaison.

Quant aux humains, nous savons que les personnes qui partagent une maison partagent aussi des habitants microbiens. En 2014, lorsque le microbiologiste Jack Gilbert, alors à l’Université de Chicago et à l’Argonne National Laboratory, et ses collègues ont étudié sept familles et leurs maisons pendant plus de six semaines, ils ont constaté que les communautés microbiennes de chaque maison se distinguaient facilement les unes des autres et que chacune était identifiable par famille. Trois familles qui ont déménagé pendant l’étude ont emporté avec elles leur « aura microbienne ». Mais Gilbert et ses collègues n’ont pas pu déterminer dans quelle mesure ce chevauchement microbien se résumait à un environnement, un régime alimentaire, une génétique ou une interaction sociale communs.

À Amboseli, les scientifiques suivent des centaines de babouins presque tous les jours, enregistrant qui fait quoi à qui et ce qui en résulte. Il y a environ cinq ans, ils ont commencé à se demander si le même comportement social qu’ils suivaient si assidûment pouvait leur apprendre quelque chose sur le microbiome, et vice versa.

« Il était très bien établi que l’alimentation jouait un grand rôle dans le façonnage du microbiome, en particulier dans l’intestin, pour des raisons évidentes », explique Jenny Tung, autre directrice associée chez Amboseli qui, comme Alberts, est professeur au département d’anthropologie évolutionniste de Duke. « Mais qu’en est-il de la gentillesse des animaux entre eux ? » demande-t-elle. « Et leurs relations sociales ? Est-ce même une possibilité ? »

En 2015, les babouins d’Amboseli ont apporté une réponse. Les babouins sauvages vivent en groupes sociaux de 20 à 150 animaux. Au sein de chaque groupe, les individus varient dans leur degré de sociabilité, mais la plupart ont quelques animaux préférés, souvent des parents, avec lesquels ils se toilettent, en ramassant les insectes et la saleté de la fourrure des autres (pour les babouins et la plupart des autres primates non humains, le toilettage est une monnaie sociale précieuse).

Les babouins se rassemblent dans le parc national d’Amboseli. Beth Archie

Archie, Tung et leurs collègues ont utilisé une technique de séquençage de l’ADN sur des échantillons fécaux de 48 babouins de deux groupes sociaux différents pour identifier les microbes trouvés dans les intestins des animaux. Ils ont découvert que le groupe social et le réseau social d’un individu sont de puissants indicateurs des microbes qui vivront dans le microbiome intestinal de cet individu – même si l’on considère les rôles de l’alimentation et de la parenté. « Ce qui était surprenant, c’était de voir à quel point ce prédicteur était clair », dit Tung.

Les babouins Amboseli sont un bon indicateur pour les humains pour plusieurs raisons. D’abord, ils vivent dans les mêmes savanes d’Afrique de l’Est où les humains ont probablement évolué. « Ils peuvent nous fournir un instantané aussi proche que possible d’un humain très précoce », dit Archie.

Et comme l’environnement des babouins est moins complexe que celui des humains, les chercheurs sont en mesure de déterminer plus précisément la façon dont des microbiomes similaires reflètent les niveaux d’interaction entre les partenaires de toilettage. En d’autres termes, ils peuvent éliminer de l’équation un grand nombre de variables confusionnelles qui nuisent à la recherche sur les humains.

Les résultats obtenus à Amboseli ont changé la donne. « C’est le premier article qui établit clairement que le temps passé avec quelqu’un détermine la similarité de ses microbiomes », explique Katherine Amato, anthropologue biologique à l’Université de Northwestern. « Et cela a suscité beaucoup d’excitation en termes de réflexion sur la façon dont les microbes pourraient être transmis entre les individus. »

Les preuves des liens entre la socialité et le microbiome continuent de s’accumuler. Une étude de 2016 sur les chimpanzés a également montré le rôle des relations sociales dans la formation des microbiomes. Andrew Moeller, un biologiste évolutionniste de l’université Cornell, a découvert que les interactions sociales des chimpanzés augmentaient la diversité des microbes dans l’intestin d’un animal et que chaque groupe social avait un pan-microbien, une communauté d’espèces de microbes qui s’étendait sur le groupe plus large.

Puis en 2017, les chercheurs d’Amboseli ont montré que les microbiomes intestinaux des babouins mâles, qui changent de groupe à la maturité sexuelle, deviennent progressivement similaires aux nouveaux compagnons de groupe sur une période de plusieurs mois. Si ce changement était dû à l’alimentation plutôt qu’aux relations sociales, on pourrait s’attendre à ce qu’il se produise plus rapidement, explique Archie.

Les babouins sont un bon substitut pour les humains, en partie parce que ces autres primates vivent dans des savanes où nos ancêtres ont probablement évolué. Beth Archie

Dans une étude de 2017 sur les singes hurleurs, Amato a découvert que plus deux individus passaient de temps l’un près de l’autre, plus leurs microbiomes intestinaux étaient similaires. « Ce n’était pas le résultat d’une parenté », dit Amato. « C’était la socialité. »

Maintenant qu’il est clair que le comportement social joue un rôle dans la formation du microbiome intestinal, la question suivante est de savoir si les microbiomes ont eu un impact significatif sur notre monde social. Les scientifiques n’ont toujours pas de réponse, mais ils sont séduits par les possibilités qui pourraient avoir des implications pour la compréhension de l’évolution de la socialité.

Il existe des théories de longue date sur les raisons pour lesquelles les animaux, y compris les humains, devraient être sociaux. Vivre en groupe est un moyen d’éviter la prédation et d’obtenir de l’aide pour trouver de la nourriture et élever sa progéniture. Il est fort probable que toutes ces raisons se rejoignent pour nous pousser vers la socialité, dit Archie. « Il y a de nombreuses bonnes et convaincantes raisons pour lesquelles beaucoup d’animaux sont sociaux. Les conséquences pour votre microbiome pourraient être un coût et un avantage de la socialité auxquels nous n’avons pas encore pensé », ajoute-t-elle.

Pourquoi le microbiome serait-il utile ? Il existe de nombreuses théories. Il se pourrait que les connexions sociales modifient notre microbiome de manière à renforcer l’immunité. Nos amis pourraient également servir de réservoirs microbiens. Nous leur transmettons des microbes et, si nous en manquons pour une raison quelconque – une maladie, par exemple – ils peuvent nous les retransmettre.

La diversité des relations sociales pourrait assurer une plus grande diversité microbienne. Et il se pourrait que certains microbes bénéfiques ne puissent être obtenus qu’auprès des partenaires sociaux.

« Devriez-vous vous battre avec vos amis ? Devriez-vous vous embrasser sur la joue ? » Jack Gilbert demande ».

Une autre possibilité encore est que les microbes jouent un rôle dans la communication sociale par l’odeur. Les humains ont des odeurs corporelles et beaucoup d’animaux ont des glandes qui marquent les odeurs. Il y a des décennies, des chercheurs ont proposé que ce ne soient pas les animaux eux-mêmes qui produisent l’odeur, mais les microbes, qui produisent des composés organiques volatils qui se répandent dans l’air pour produire l’odeur réelle. « Si nous utilisons l’odeur pour communiquer quelque chose entre nous, il est probable que les microbes soient les intermédiaires dans la production de la communication », explique Archie.

Bien sûr, il est également possible qu’il n’y ait pas un avantage évolutif plus important en jeu dans nos microbiomes influencés par la société. Les chercheurs reconnaissent la possibilité que les gains ou les pertes associés à la socialité et au microbiome affectent les animaux ayant un microbiote intestinal plus simple, comme les bourdons, mais n’ont peut-être pas d’importance plus loin dans la chaîne de l’évolution. « Que cela se répercute au niveau des humains et d’autres mammifères sociaux, nous n’en avons pas encore la preuve », déclare M. Tung.

Si quelqu’un est capable de rassembler des preuves pour donner à ces théories une base plus solide, c’est probablement le groupe d’Amboseli. Au moment où ils ont publié leur premier article établissant un lien entre la socialité et le microbiome, Alberts, Archie et leurs collègues ont réalisé qu’ils étaient assis sur une mine d’or microbienne.

En plus des nouveaux échantillons qu’ils continuaient à collecter, ils avaient plus de 20 000 échantillons fécaux lyophilisés qui se trouvaient dans plusieurs congélateurs du laboratoire de l’université de Princeton de la fondatrice du projet Amboseli, Jeanne Altmann. Jeanne Altmann ne jette jamais rien, et elle a continué à stocker ce qui restait des échantillons de caca en poudre après qu’ils aient été utilisés pour tester l’ADN et les hormones. Ce gaspillage s’avère aujourd’hui être une ressource inégalée.

Lorsque Gilbert, qui avait étudié les « auras microbiennes » humaines, a lu l’article d’Amboseli de 2015, il a immédiatement appelé Archie pour voir s’ils pouvaient travailler ensemble. « C’est exceptionnellement inhabituel de voir quelque chose à cette échelle », déclare Gilbert, aujourd’hui à l’Université de Californie, San Diego. Il se souvient avoir dit à Archie : « J’ai besoin de ça, et j’en ai besoin maintenant. Donne-moi le caca. Donne-moi le caca ».

Ces échantillons vieux de plusieurs décennies ont fait un long chemin depuis les capots des 4×4 dans la savane d’Afrique de l’Est. Après avoir sauvé les échantillons des congélateurs d’Altmann, Archie, Tung et leurs collègues se sont engagés dans un effort herculéen pour les préparer au séquençage de l’ADN. Les échantillons étaient si nombreux qu’ils ont été répartis entre le laboratoire d’Archie à Notre Dame et le laboratoire de Tung à Duke. Chaque membre de chaque laboratoire et même les conjoints ont mis la main à la pâte pour placer avec précaution le caca lyophilisé dans plus de 200 plateaux d’échantillons – chaque plateau est à peu près de la taille d’une fiche, avec 96 puits d’environ un demi centimètre de large. Les échantillons ont ensuite été transférés dans l’ancien laboratoire de Gilbert, au Laboratoire national d’Argonne.

Alberts prépare des échantillons de fèces de babouins sur le terrain au Kenya. Lydia Denworth

L’analyse initiale d’Archie, Tung et Gilbert a permis d’identifier la diversité microbienne de chaque échantillon afin de pouvoir déterminer si les microbiomes des babouins individuels étaient similaires. Mais comme les échantillons s’étendent sur près de 15 ans dans la vie de certains animaux, ils peuvent également être utilisés pour montrer les changements dans les microbiomes des individus au fil du temps. « Ce que nous avons jusqu’à présent, ce sont essentiellement quelques instantanés », explique Archie. « L’espoir est d’en faire un film. Comment votre vie sociale façonne-t-elle votre microbiome au fil du temps ? »

L’équipe effectue également une analyse génomique complète sur un sous-ensemble plus restreint d’échantillons provenant d’environ 400 animaux. Cela permettra d’obtenir plus d’informations sur les fonctions que les microbes spécifiques ont pour leurs hôtes.

Si l’équipe découvre un lien entre une similarité microbienne accrue entre les partenaires sociaux et le succès de la reproduction, ce serait la preuve d’un moteur d’évolution à l’œuvre dans le lien entre la socialité et les microbes. Gilbert émet l’hypothèse suivante : « Si vous partagez plus de bactéries au sein d’une troupe, vous aurez plus de descendants. Ce serait une preuve supplémentaire d’une pression sélective de l’évolution vers ce comportement et suggérerait que le partage des microbes pourrait être le moteur de cette pression sélective.

Au total, cette nouvelle ligne de travail, dit Gilbert, « apporte une nouvelle étrangeté à l’expression « amis avec avantages » ». Cela soulève également la question des interactions potentielles avec nos amis en matière de santé.

« Devriez-vous vous battre avec vos amis ? Devriez-vous serrer votre poitrine dans vos bras ? Faut-il s’embrasser sur la joue ? Devriez-vous vous tenir la main ? » dit-il. « Beaucoup de cultures font toutes ces choses. Nous ne le savons pas, c’est tout. C’est la raison pour laquelle nous faisons des recherches et essayons de le découvrir. »

Via Sapiens

Publicités

Laisser un commentaire

Ce site utilise Akismet pour réduire les indésirables. En savoir plus sur comment les données de vos commentaires sont utilisées.