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Utilisation de polysaccharides sulfatés pour le traitement de la nosémose des abeilles – SUPOBEE

Les algues marines au secours de la santé des abeilles

La nosémose, maladie potentiellement mortelle pour l'abeille, est un élément important dans le phénomène de surmortalité de cet insecte. En l'absence de traitements en Europe contre cette maladie, il est nécessaire de développer de nouveaux moyens de lutte afin d'améliorer la santé de l'abeille.

Développement d'un nouveau traitement naturel contre la nosémose des abeilles

Un tiers de la production alimentaire mondiale et 75% des espèces végétales sont dépendantes des abeilles. Pourtant l'abeille domestique est la victime d'une extinction planétaire massive. Il semblerait que ce déclin soit multicausale. Les chercheurs associés au projet ont en effet montré un effet cocktail mortel pour les abeilles, entre le parasite Nosema ceranae, responsable d'une maladie potentiellement mortelle appelée nosémose des abeilles, et certains pesticides. Malheureusement, le seul traitement disponible contre la nosémose est interdit dans l'UE. La solution proposée est le développement d'un moyen de lutte innovant contre la nosémose, d'origine naturelle et sans potentiel toxique, pour la formulation d'un nourrissement prêt à l'emploi à destination des apiculteurs. Les retombées sociétales recherchées s'articulent autour d'une amélioration de l'aspect sanitaire du cheptel et de la santé de l'abeille, indispensable au maintien à long terme des abeilles pollinisatrices.

La mise en évidence de l'activité anti-parasitaire des polysaccharides sulfatés (PS), tous issus de micro- et/ou de macro-algues marines, est réalisée à l'aide d'un criblage in vitro en culture cellulaire d'une part, et in vivo d'autre part. Le criblage in vitro consiste en un test de cytotoxicité, permettant de retenir les PS sans potentiel toxique, suivi d'un test réalisé à partir de cellules en culture infectées par Encephalitozoon cuniculi (parasite appartenant à la même famille que N. ceranae), en raison de l'absence de système in vitro pour le maintien de N. ceranae en culture. Les PS présentant une inhibition de croissance du parasite intéressante sont ensuite testés in vivo au laboratoire, à partir d'abeilles expérimentalement infectées. Les extraits montrant une forte diminution, de la quantité de parasites, et de la mortalité des abeilles, sont ensuite évalués sur le terrain, à partir de ruches expérimentalement infectées, confinées sous des tunnels.

Les résultats obtenus in vivo en laboratoire à partir d'abeilles expérimentalement infectées par N. ceranae ont permis de sélectionner deux polysaccharides sulfatés. Ceux-ci conduisent à une importante diminution de la quantité de parasites et de la mortalité des abeilles. Ces deux extraits feront l'objet à partir de 2014, d'essais sur le terrain, à partir de ruches expérimentalement infectées (sous tunnels), afin de tester leur innocuité sur la ruche et leur rôle protecteur contre la nosémose. La valorisation de ces résulats sera réalisée par le biais de la création d'une start-up.

L'étape suivante va consister à valider l'utilisation de polysaccharides sulfatés dans le traitement de la nosémose des abeilles. Les produits ayant montré une activité protectrice vis-à-vis de la nosémose seront ensuite testés dans des exploitations apicoles auprès d'apiculteurs sélectionnés pour la présence de ruches naturellement infectées. Cette étape de validation sera menée en collaboration avec le groupement de défense sanitaire apicole du Puy-de-Dôme.

Une demande de brevet français a été déposée en novembre 2012 (FR1260941), les procédures d'instruction et d'extension au niveau international sont actuellement en cours. Une publication est également en cours de rédaction pour être publiée dans un journal international à comité de lecture.

De manière très préoccupante, d’importantes pertes de colonies d’abeilles domestiques ont été constatées à travers le monde ces dernières années. Bien que les causes de cette surmortalité ne soient pas encore élucidées, les avis des experts s’orientent vers une origine multifactorielle, combinant plusieurs agents stressants pour l’abeille comme les pesticides, les prédateurs, les bactéries, les virus ou encore les parasites. En effet, le partenaire coordinateur du projet SUPOBEE a récemment mis en évidence l’existence d’une synergie entre un parasite microsporidien émergent de l’abeille, Nosema ceranae, responsable d’une maladie appelée nosémose, et certains insecticides. Il a également été montré que Nosema ceranae réduit de manière importante l’efficacité des traitements acaricides utilisés contre Varroa destructor, qui est une importante menace pour l’apiculture. Il n’existe à ce jour aucun traitement thérapeutique ou prophylactique disponible pour lutter contre la nosémose des abeilles. En effet, pour des raisons de réglementations et d’absence de limite maximum de résidu dans le miel, la seule molécule efficace contre la nosémose (la fumagilline) a récemment été retirée du marché Français et de nombreux membres de l’Union Européenne.
Le projet SUPOBEE est dédié à combler cette lacune. En effet, les partenaires de ce projet ont identifié un certains nombres de composés polysaccharidiques sulfatés montrant une activité anti-microsporidienne. Le but de cette proposition est de fournir la preuve de concept de l’utilisation prophylactique de polysaccharides sulfatés pour traiter la nosémose des abeilles, en veillant à sa faisabilité en matière de production et de qualité des polysaccharides d’intérêt. L’activité anti-nosémose de ces composés sera confirmée à la fois in vitro et in vivo à partir de deux modèles d’insectes (Drosophila melanogaster, et l’abeille domestique Apis mellifera). L’étape ultime sera ensuite de valider l’activité prophylactique de ces polysaccharides sulfatés à partir de ruchettes infectées par Nosema ceranae en vérifiant l’inoquité de ces composés sur les colonies d’abeilles. Le projet SUPOBEE est composé de 3 partenaires, qui sont tous des spécialistes reconnus dans leurs domaines. Le partenaire 1, représenté par une équipe de microbiologistes/parasitologistes, s’intéresse depuis plusieurs années à Nosema ceranae et à la mise en évidence de nouveaux moyens de lutte contre la nosémose. Le partenaire 2 est constitué de spécialistes qui ont une grande expertise dans l’extraction, les procédés de purification et de caractérisation structurale des poly- et oligosaccharides issus de micro- et macro-algues. Le partenaire 3 est quant à lui un expert dans le développement et la valorisation de recherches académiques pour le monde socio-économique. De plus, un brevet associant les partenaires 1 et 2 concernant l’utilisation de polysaccharides sulfatés dans la lutte contre la nosémose a récemment été déposé. Le projet SUPOBEE permettra donc de valider la preuve de concept de notre stratégie, visant à utiliser des composés polysaccharidiques sulfatés contre la nosémose des abeilles.

Coordination du projet

Hicham EL ALAOUI (Laboratoire Microorganismes: Génome et Environnement) – Hicham.EL_ALAOUI@univ-bpclermont.fr

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

UMR CNRS 6023 Laboratoire Microorganismes: Génome et Environnement
UMR CNRS 6602 Institut Pascal
Cellule de valorisation Université Blaise Pascal

Aide de l'ANR 273 166 euros
Début et durée du projet scientifique : février 2013 - 24 Mois

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