L'huître comme niche de l'évolution et l'émergence de vibrios pathogènes – REVENGE

Le changement global et les activités humaines ont conduit à une augmentation des cas de maladies liées aux vibrios avec de lourds impacts pour l’Homme et les animaux marins, comme cela est illustré en France par les récentes mortalités d’huîtres Crassostrea gigas. Mieux comprendre les dynamiques écologiques et d’évolution de ces agents infectieux est donc nécessaire pour diagnostiquer, prédire et limiter leur impact chez les espèces sauvages et d’élevage. Nous avons montré que lors de ces mortalités une population écologique particulière de vibrios prédomine dans l’huître par rapport à la colonne d’eau. Par population écologique, nous entendons une unité génétique définie par un habitat écologique, des flux de gènes et des comportements sociaux. Nous avons établi que certaines populations (comme V. crassostreae) présentent une forte proportion de pathogènes. La virulence de V. crassostreae repose sur un grand plasmide mobilisable. Fait intéressant, nos données indiquent que ce plasmide n’est pas détecté chez les souches de V. crassostreae isolées d'huîtres d’Europe du Nord où les mortalités sont rares. Notre hypothèse est que V. crassostreae est un commensal de l'huître devenu pathogène par acquisition d’un plasmide. Alors que V. crassostreae est abondant chez les huîtres malades, cette population est toujours associée à des populations diverses. Des infections expérimentales suggèrent que les interactions entre souches jouent un rôle dans la maladie. Ainsi les populations sont l’unité de pathogénèse chez les huîtres juvéniles dans ce contexte de maladie polymicrobienne. Une approche visant à éliminer une population cible est donc nécessaire pour comprendre son rôle dans la maladie. Une stratégie est d’utiliser des prédateurs des bactéries comme les vibriophages, très abondants dans la nature avec une forte spécificité d’hôte et pouvant être considérés comme « eco-friendly ».
Une autre étude suggère que la coévolution dirige les associations entre huître et vibrios. Des larves de 2 sources génétiquement et géographiquement distinctes (Texel et Sylt, Europe du Nord) ont été exposées à des vibrios pathogènes de ces 2 endroits. Pour plusieurs espèces de vibrios, les combinaisons sympatriques ont induit de plus faibles taux de mortalité. La comparaison des génomes de différents isolats a mis en évidence 2 gènes clustérisant localement avec le phénotype de virulence bien que montrant des patrons incongruents avec l’histoire évolutive des souches. Les pressions de sélection liées à ces correspondances géographiques plutôt que phylogénétiques restent inconnues mais pourraient résulter d’adaptations à un mode de vie associé à l’huître.

Le but de ce projet est d’étudier l'évolution de la virulence des vibrios en relation avec l'huître comme hôte et les phages comme prédateurs. Cela doit nous permettre de déterminer si i) des génotypes pathogènes de vibrios émergent dans des zones très impactées par la maladie ; ii) les vibrios et les huîtres coévoluent ; iii) les réseaux d’infection vibrios-phages sont plus fortement connectés chez les phages co-occurrents avec leur hôtes ; iv) l’élimination d’une population pathogène (V. crassostreae) par un cocktail de phages augmente la survie des huîtres. Pour cela, nous utiliserons des approches associant la modélisation des populations, les analyses de génomique comparative et fonctionnelle et la pathologie expérimentale.

Tache 1 : nous explorerons la structure des populations de vibrios dans l’huître et la colonne d’eau de 3 zones (Brest, Texel, Sylt) affectées par un gradient de maladie et étudierons la diversité des V. crassostreae

T2 : nous réaliserons des infections croisées en utilisant des huîtres SPF produites au laboratoire à partir de géniteurs de Brest, Texel et Sylt et des vibrios isolés à partir de ces 3 zones

T3 : nous étudierons les différences spatio-temporelles dans les réseaux d’infection phages-V. crassostreae et testerons l’effet d’un cocktail de phages sur la maladie