Avec leurs grands yeux ronds et leurs motifs de fourrure merveilleusement variés, les 250 lémuriens qui caracolent autour du Duke Lemur Center en Caroline du Nord ont l’air assez mignons pour se blottir. Mais Erin McKenney, chercheuse en microbiome à la Duke University, s'intéresse davantage à leur caca. McKenney passe la majeure partie de son temps à rechercher les queues de lémurien raides et dressées qui sont «le signe universel du caca» - et son sale travail pourrait nous aider à mieux comprendre les origines des maladies intestinales chez l'homme.
Contenu connexe
- Le stress tue ces Teeny Lemurs, et l'histoire est dans leurs cheveux
- Les extinctions de lémuriens sont également nocives pour la vie végétale de Madagascar
- Pour l'amour des lémuriens
McKenney et ses collègues chercheurs ont récemment découvert que les microbiomes intestinaux de deux des espèces de lémuriens présentaient des similitudes surprenantes avec ceux des humains souffrant de maladies inflammatoires de l'intestin, telles que la maladie de Crohn et la colite inflammatoire. Ils soupçonnent que la raison en est le régime alimentaire, qui pourrait offrir aux médecins une nouvelle perspective sur la manière de traiter ces maladies. En outre, se familiariser avec la flore vivant dans les entrailles des lémuriens pourrait aider les défenseurs de l'environnement à mieux comprendre - et à sauver - ces primates en voie de disparition.
Dans une étude récente de la revue Gut Microbes, McKenney a soigneusement comparé le caca de trois espèces de lémuriens différentes. Son objectif était de comprendre comment trois facteurs différents - le régime alimentaire des lémuriens, la forme de leurs intestins et le type de bactéries qui les habitaient - façonnaient leur digestion. Son matériel d'étude provenait de lémuriens et de lémuriens en anneaux capturés noirs et blancs - deux espèces nourries au même régime de fruits et de légumes et de «biscuits aux primates» supplémentaires au Centre Lemur - et d'une autre espèce, les sifakas de Coquerel, qui se nourrissent de feuilles et peut-être mieux connu comme la star de l'émission pour enfants Zoboomafoo.
Grâce à des études antérieures, les chercheurs ont eu une idée du type de vie microscopique existant dans les entrailles des lémuriens. Ce qu’ils n’ont pas compris, c’est la relation entre ces bactéries et d’autres micro-organismes, qui occupent différentes niches dans le biome minuscule.
Pendant la digestion des lémuriens, des millions de créatures microscopiques appelées microbes travaillent ensemble pour décomposer les aliments en énergie, qui est ensuite utilisée pour le toilettage, l'escalade et l'exploration. Ces réactions chimiques complexes sont appelées voies métaboliques. «Chaque fois que vous mangez un morceau de nourriture, vous ou vos microbes pouvez utiliser différentes voies métaboliques pour digérer la nourriture», explique MicKenney. "Donc, une voie métabolique pourrait être de prendre un morceau de fibre, qui est une molécule très complexe, et de le décomposer en amidon, puis de briser ces morceaux d'amidon en sucre."
Dans cette étude, les chercheurs ont utilisé plusieurs techniques pour comprendre ce qui se passait à chaque étape des voies métaboliques des lémuriens. Premièrement, ils ont analysé la composition chimique de la merde, à la recherche des substances chimiques révélatrices laissées par des réactions spécifiques. Ensuite, ils ont séquencé l'ADN trouvé dans le lémurien afin de déterminer les types de microbes qui y vivaient. En quelques calculs, ils ont pu déterminer quels microbes travaillaient ensemble pour digérer les aliments et comment.
Cela a conduit à plusieurs découvertes inattendues: premièrement, le lemurs en anneaux et les lémuriens à ailes, qui mangent tous les deux des fruits et des légumes, ont les mêmes voies métaboliques. Cela signifie que, malgré la forme différente de leurs intestins, leurs microbiomes étaient également très similaires. Les chercheurs ont ensuite déterminé que cinq de ces voies métaboliques étaient plus courantes que les autres. Enfin, et de manière surprenante, ils ont remarqué que ces cinq voies étaient également courantes chez les humains atteints de maladie inflammatoire de l'intestin (MICI).
Chez l’homme, ces voies métaboliques sont considérées comme des marqueurs des MICI, et pourraient éventuellement contribuer à les provoquer en provoquant une inflammation de l’intestin. «À première vue, vous pourriez penser, oh, les lémuriens ont dû être malades», dit McKenney. «Mais tous les lémuriens étaient en bonne santé.» Elle et ses collègues chercheurs ont quelques explications possibles pour expliquer pourquoi ces voies pourraient être plus courantes chez les lémuriens que chez les humains en bonne santé. Les microbes qui les composent sont peut-être «adaptés à un tube digestif à débit rapide», dit-elle - ou sinon, ils pourraient mieux convenir à la digestion d'aliments riches en sucre.
Pour comprendre un «intestin à écoulement rapide», il suffit de regarder le lémurien à plumes, qui a un intestin très court et droit et ne prend que trois heures pour digérer sa nourriture. Ce lémurien a probablement évolué pour avoir cette forme de tube digestif, car les fruits constituent une part essentielle de son régime alimentaire, explique McKenney. Comme les fruits peuvent être facilement convertis en énergie par le corps, vous n'avez pas besoin de nourriture pour traîner et pour subir une digestion plus poussée. En revanche, le lémurien à collier a ce qu’elle appelle un intestin «intermédiaire»: il leur faut environ sept heures pour digérer, et leur temps de digestion et leur forme d’intestin ressemblent à ceux d’un humain. Pendant ce temps, le sifaka de Coquerel, qui subsiste principalement sur des feuilles de plantes remplies de cellulose non digestible, peut prendre jusqu'à 24 heures pour être digéré.
Les chercheurs ont été surpris de constater que les deux espèces mangeuses de fruits partageaient des voies métaboliques communes. La clé, pensent-ils, est le régime alimentaire. Dans le centre Lemur, les deux animaux ont été nourris exactement de la même manière avec un régime riche en sucre dès la naissance. Elle dit qu'il est possible que d'autres primates avec des régimes similaires contenant beaucoup de sucre partagent également les mêmes voies, mais sans plus de recherche, il n'y a aucun moyen de savoir.
La connexion entre les lémuriens et les personnes souffrant de MII pourrait avoir des implications improbables pour la médecine humaine, dit Mckenney. Pour elle, cela suggère que les bactéries qui font partie de ces voies peuvent ne pas être nocives en elles-mêmes, mais plutôt être simplement des passants de la maladie - et que les médecins devraient rechercher ailleurs la cause de son origine.
Elle ajoute qu'elle aimerait voir des recherches sur l'impact d'un régime alimentaire contenant moins de fruits et plus de légumes sur ces voies. Si le résultat était une diminution de l'importance de ces bactéries, cela pourrait signaler un nouveau traitement potentiel pour l'inflammation liée aux MII. Ce traitement pourrait être plus durable que d'autres traitements, tels que la prescription de stéroïdes pour traiter l'inflammation, dit-elle.
Sur le front des lémuriens, comprendre les microbiomes de lémuriens pourrait aider les gardiens de zoo à donner aux animaux leur régime optimal. Mais cela pourrait aussi aider à la conservation. «Entre la perturbation de l'habitat et le changement climatique, bon nombre d'aires d'animaux vont changer à l'état sauvage», dit McKenney, «et lorsque vous modifiez l'aire, vous changez également les plantes avec lesquelles ils entrent en contact et avec quel aliment. En connaître davantage sur les conséquences microbiennes pourrait aider les défenseurs de l'environnement à déterminer les chances de survie des lémuriens sauvages face à ces changements - et à ce qu'ils peuvent faire pour les aider.
Amanda Perofsky, candidate au doctorat en biologie à l'université du Texas à Austin, qui étudie le sifaka de Verraux (un autre type de lémur mangeur de feuilles), affirme que les résultats de cet article sont prometteurs et «très approfondis». Elle aimerait toutefois voir une étude similaire menée sur les lémuriens dans la nature. L’étude des lémuriens en captivité au Duke Lemur Center présente un grand avantage: les chercheurs connaissent les conditions exactes des lémuriens tout au long de leur vie. Cependant, «nous ne pouvons vraiment pas vraiment reproduire le régime d'un animal dans la nature», déclare Perofsky, qui n'a pas participé à la récente étude. De plus, "ils sont limités au nombre d'animaux qu'ils ont en captivité".
La bonne nouvelle est que tout ce que nous apprendrons sur les tripes des primates profitera probablement à la santé humaine, déclare Katherine Ryan Amato, une anthropologue biologique qui étudie les microbes intestinaux à la Northwestern University. «Beaucoup de recherches microbiennes, dans une certaine mesure, passent à côté de ce contexte évolutif», dit-elle, «en particulier en ce qui concerne les comparaisons avec nos plus proches parents évolutionnaires, les primates non humains».
Et dans le cas des humains et des lémuriens, davantage de recherches pourraient correspondre à ce que le médecin a prescrit. Des lémuriens de toutes sortes menacés par la déforestation, le commerce illégal d’animaux de compagnie et la chasse aux aliments. De plus, étant donné leurs millénaires d'évolution distincte par rapport aux autres primates, tous les traits communs qu'ils peuvent avoir avec des primates qui ont évolué hors de Madagascar peuvent aider les chercheurs à mieux comprendre l'évolution des deux animaux, même lorsqu'ils marchent sur deux pattes et portent des vêtements.
