Gnotobiose

Un animal gnotobiotique est un animal dans lequel seules certaines souches connues de bactéries et autres micro-organismes sont présentes. Techniquement, le terme inclut également les animaux sans germes, car l’état de leurs communautés microbiennes est également connu. Cependant, le terme gnotobiotique est souvent opposé de manière incorrecte à germ-free.

Les animaux gnotobiotiques (également « gnotobiotes » ou « gnotobionts ») naissent dans des conditions aseptiques, qui peuvent inclure le retrait de la mère par césarienne et le transfert immédiat du nouveau-né dans un isolateur où tout l’air entrant, la nourriture et l’eau sont stérilisés. Ces animaux sont normalement élevés dans un environnement de laboratoire stérile ou à microbiologie contrôlée, et ils ne sont exposés qu’aux micro-organismes que les chercheurs souhaitent voir présents dans l’animal. Ces gnotobiotes sont utilisés pour étudier les relations symbiotiques entre un animal et un ou plusieurs des micro-organismes qui peuvent habiter son corps. Cette technique est importante pour les microbiologistes car elle leur permet d’étudier seulement quelques interactions symbiotiques sélectionnées à la fois (voir Contrôle scientifique), alors que les animaux qui se développent dans des conditions normales peuvent rapidement acquérir un microbiote comprenant des centaines ou des milliers d’organismes uniques.

Les animaux élevés dans une colonie gnotobiotique ont souvent un système immunitaire peu développé, un débit cardiaque plus faible, des parois intestinales fines et une grande sensibilité aux agents pathogènes infectieux.

Ces animaux peuvent également être utilisés dans la production animale, notamment dans l’élevage de porcs. Après la naissance par césarienne, ces animaux sont introduits dans leur microflore naturelle de manière progressive. Cela permet d’éviter les infections indésirables et conduit à une croissance plus rapide.

Poissons gnotobiotiquesEdit

Les poissons présentent de nombreux avantages en tant qu’organismes modèles pour la recherche gnotobiotique. Globalement, les poissons ont généralement un nombre significativement plus élevé de descendants par événement reproductif par rapport aux mammifères. Cela peut aller jusqu’à des milliers d’œufs, chacun d’entre eux étant contenu dans une membrane externe protectrice, le chorion. Cette membrane permet de désinfecter facilement les œufs avant de les élever dans un environnement gnotobiotique, ce qui évite d’avoir à pratiquer des interventions chirurgicales invasives comme une césarienne. Un autre avantage est que les œufs de poisson se développent rapidement, ce qui permet de réaliser facilement des études multi-générationnelles. Comme chez les mammifères, le microbiote des poissons a été attribué à la digestion des nutriments, à la stimulation du système immunitaire, au développement intestinal et à d’autres processus physiologiques importants. Ainsi, les poissons élevés dans un environnement gnotobiotique peuvent présenter de nombreux changements physiologiques par rapport à ceux exposés à des microorganismes environnementaux normaux .

Historiquement, les poissons gnotobiotiques ont été utilisés pour la recherche humaine en raison de leur importance en tant qu’organisme modèle. Cependant, avec la prévalence accrue de l’aquaculture pour la production alimentaire durable, les études gnotobiotiques axées sur la maximisation de la production et le maintien de populations captives saines deviennent plus fréquentes. Bien que ces études prennent de plus en plus d’importance en raison de leurs implications sur les processus alimentaires et immunologiques des poissons d’élevage, la majorité des recherches ne sont encore menées que sur quelques espèces de poissons, comme le poisson zèbre. Puisqu’il existe de nombreuses espèces de poissons actuellement élevées en aquaculture, le petit nombre d’espèces de poissons utilisées dans la recherche gnotobiotique reste une limitation connue pour ce domaine en pleine croissance.