Colonies hygiéniques : des abeilles plus résistantes à Nosema ceranae

Des chercheurs ont observé que les abeilles domestiques issues de colonies qui expulsent activement les larves malades ou mourantes - dites colonies hygiéniques - survivent plus souvent à une infection par le parasite Nosema ceranae que les autres abeilles.

Ce résultat indique qu’un caractère surtout connu pour l’élimination du couvain malade dans la ruche contribue aussi à protéger les abeilles adultes une fois l’infection installée.

Dans les ruches du Vermont

Dans des cages contrôlées reproduisant l’environnement d’une ruche, des ouvrières tout juste émergées et exposées à l’infection ont présenté des issues nettement différentes selon la colonie dont elles provenaient.

En suivant ces individus tout au long de l’infection, Sydney Miller, à l’Université du Vermont (UVM), a montré que les abeilles venant de colonies hygiéniques vivaient plus longtemps alors qu’elles subissaient une pression pathogène identique.

Fait notable, même avec des charges parasitaires comparables, ces abeilles conservaient des réponses internes plus robustes, capables de limiter les dégâts plutôt que de faire disparaître l’infection.

Ce schéma a resserré l’explication autour des différences de réponse individuelle à l’infection, ce qui a conduit à s’intéresser aux mécanismes susceptibles d’expliquer cet avantage.

Plus qu’un simple nettoyage : les colonies hygiéniques

Depuis des décennies, des apiculteurs sélectionnent des colonies d’abeilles domestiques pour leur comportement hygiénique : les ouvrières repèrent les jeunes affaiblis et les retirent, ce qui aide à freiner les maladies au sein de ruches très denses.

Des scores antérieurs à des tests olfactifs indiquaient une baisse, au fil du temps, des niveaux de pathogènes chez les adultes, mais le lien entre ce comportement à l’échelle de la colonie et la protection des adultes restait difficile à établir.

Les résultats de Miller ont comblé une partie de ce vide en montrant que ces colonies donnaient aussi naissance à des adultes dotés de défenses internes plus solides.

Les programmes de sélection pourraient donc tirer un bénéfice plus important que prévu de ce trait, puisqu’un même caractère hérité pourrait protéger les abeilles sur deux plans.

Comment le parasite nuit

La menace étudiée est Nosema ceranae, un parasite de type fongique qui se développe dans les cellules de l’intestin moyen des abeilles adultes après ingestion de spores.

Une fois implanté, il abîme les tissus chargés de l’assimilation des nutriments, ce qui pousse les abeilles infectées vers un stress énergétique, des troubles digestifs et une réduction de leur durée de vie.

« Même si cela cause de gros problèmes aux apiculteurs, il existe très peu d’options de traitement efficaces », a déclaré Miller.

Ce manque de traitements rend d’autant plus précieuse toute défense héréditaire capable de prolonger la survie des ouvrières adultes.

Comportement alimentaire des abeilles

Un premier indice est venu des dispositifs d’alimentation : pendant les essais d’infection, les abeilles issues de colonies hygiéniques buvaient moins de sirop de sucre.

La transmission commence généralement quand les abeilles avalent des spores présentes dans une nourriture contaminée, ou lorsqu’elles échangent de la nourriture avec leurs congénères.

L’écart était le plus marqué avec la dose la plus élevée, et l’équipe l’a interprété comme un signe possible d’évitement du pathogène.

Les chercheurs doivent toutefois mener des tests de choix directs dans des conditions proches de la ruche ; cet indice reste donc suggestif plutôt que définitivement établi.

Des gènes restés actifs

L’activité génique a révélé une autre divergence au moment où l’infection atteignait son maximum, notamment pour la vitellogénine, une protéine associée à la réparation des tissus et à la longévité des abeilles.

Chez les abeilles hygiéniques, ce signal restait élevé, alors que chez les abeilles non hygiéniques il diminuait à mesure que l’infection s’aggravait.

Un second signal immunitaire augmentait quand les infections se renforçaient, mais uniquement chez les abeilles provenant de colonies hygiéniques.

Dans l’ensemble, ces profils suggèrent que ces abeilles ne stoppent pas le parasite de façon directe, mais qu’elles gèrent plus efficacement les dommages et la réponse de l’organisme.

La survie en dit davantage

La différence la plus nette concernait la survie : après la première semaine, les abeilles infectées issues de colonies hygiéniques vivaient plus longtemps.

Dès le huitième jour, les abeilles non hygiéniques décrochaient déjà, et leur risque de mortalité sous infection était supérieur de 53%.

Plutôt qu’une élimination du pathogène, l’écart de survie orientait vers l’idée d’une tolérance : la capacité à limiter les effets néfastes sans pour autant éradiquer l’infection.

Pour les apiculteurs, cette tolérance peut compter autant qu’une baisse de l’infection, car des ouvrières qui restent en vie plus longtemps maintiennent la colonie en activité.

Le couvain n’était pas en cause

L’équipe a aussi examiné des nymphes provenant de 28 colonies infectées et n’y a trouvé aucune spore de Nosema.

Le comportement hygiénique classique consiste à désoperculer et retirer le couvain malade, et non à soigner des adultes infectés.

Le couvain semblant hors de cause, l’explication s’est déplacée vers la physiologie et le comportement des adultes.

De ce fait, le mystère s’est resserré, et les résultats ultérieurs sur l’alimentation, les gènes et la survie sont devenus plus simples à interpréter.

Ce que les cages ne capturaient pas

L’expérience laissait aussi de côté des éléments importants, car des abeilles en cage ne peuvent pas déployer pleinement les comportements sociaux possibles dans une ruche fonctionnelle.

Dans des colonies réelles, les congénères peuvent éviter les adultes malades, retirer des matériaux contaminés ou modifier la façon dont la nourriture circule dans la ruche.

Les niveaux d’infection en laboratoire peuvent donc sous-estimer à quel point les colonies hygiéniques réduisent globalement le parasite en conditions extérieures.

Cette limite explique aussi pourquoi l’équipe de l’UVM a présenté ces résultats comme un volet d’une histoire plus large de défense à l’échelle de la colonie.

Pourquoi les sélectionneurs s’y intéressent

La sélection utilise déjà des lignées hygiéniques pour diminuer les maladies du couvain et la pression parasitaire ; ce bénéfice supplémentaire chez l’adulte change l’équation.

Des efforts de sélection antérieurs ont également montré que ces colonies hébergent moins de parasites et d’infections nuisibles, sans affaiblir leurs défenses naturelles.

« Cela offre une voie prometteuse pour renforcer la santé des abeilles grâce à la sélection », a déclaré Miller.

Pour les exploitations commerciales, des abeilles qui traversent mieux l’infection pourraient se révéler plus robustes que des colonies protégées par une seule stratégie.

Tester en colonies réelles

Ce qui ressemblait auparavant à un simple trait de nettoyage du couvain semble désormais renforcer les abeilles adultes à plusieurs étapes d’une même infection.

Le prochain défi consiste à éprouver ces défenses dans des colonies complètes, où le partage de nourriture, les comportements d’élimination et la saison pourraient modifier le résultat.

Crédit : Laboratoire des abeilles de l’UVM