La compréhension de la façon dont les microbiotes influencent le comportement et les fonctions cognitives constitue un défi majeur en biologie moderne. Les abeilles mellifères offrent une opportunité unique pour étudier la relation entre les bactéries intestinales et le cerveau en raison de leur microbiote plus simple par rapport aux mammifères. Cette thèse de doctorat vise à découvrir l'axe cerveau-intestin chez les abeilles mellifères (Apis mellifera).
La recherche sur les bourdons a montré que les bactéries Lactobacillus augmentent les niveaux d'acide lysophosphatidique (LPA) dans leur hémolymphe, améliorant la mémoire des indices visuels malgré l'absence de récepteurs LPA. Pour investiguer, nous avons étudié si les suppléments de LPA pourraient améliorer l'apprentissage et la mémoire des odeurs chez les abeilles mellifères et exploré les mécanismes sous-jacents.
En utilisant le conditionnement différentiel du réflexe d'extension de la trompe (PER), nous avons constaté que le LPA améliorait l'apprentissage olfactif et la mémoire à long terme chez les abeilles mellifères. Cette amélioration pourrait impliquer le récepteur à la sérotonine 5-HT7, qui partage des similitudes avec les récepteurs LPA mammifères. Le blocage de ce récepteur a altéré l'apprentissage et la mémoire des abeilles non traitées et inversé les effets des suppléments de LPA, indiquant que le LPA influence la cognition via le récepteur 5-HT7.
Nos résultats suggèrent que les métabolites bactériens tels que le LPA peuvent affecter la cognition des abeilles par des voies neurales non traditionnelles.
Le LPA agit par le biais du récepteur à la sérotonine 5-HT7, ce qui soulève des questions sur son impact sur les réactions défensives étant donné l'association de la sérotonine avec la sensibilité au dard. Cependant, la stimulation du récepteur 5-HT7 n'a pas affecté la réponse des abeilles au sucrose, suggérant que d'autres neurotransmetteurs tels que l'octopamine et la dopamine pourraient influencer les comportements appétitifs.
Pour étudier si les métabolites bactériens affectent la sensibilité au dard, nous avons étudié le comportement défensif des abeilles mellifères en utilisant le test de la réponse d'extension de l'aiguillon (SER). Les abeilles colonisées par différentes souches bactériennes ont montré des réponses variées aux chocs électriques, indiquant des effets potentiels sur la stimulation aversive. Cependant, la contamination dans nos groupes expérimentaux limite la preuve concluante, soulignant la nécessité de recherches supplémentaires. |
Understanding how microbiotas affect behavior and cognitive functions is a key challenge in modern biology. Honey bees provide a unique opportunity to study the connection between gut bacteria and the brain due to their simpler microbiota compared to mammals. This doctoral thesis aims to uncover the brain-gut axis in honey bees (Apis mellifera).
Research in bumble bees has shown that Lactobacillus bacteria increase lysophosphatidic acid (LPA) levels in their haemolymph, enhancing visual cue memory despite lacking LPA receptors. To investigate, we studied if LPA supplements could improve honey bees' scent learning and memory and explored the underlying mechanisms.
Using Proboscis Extension Reflex (PER) conditioning, we found that LPA improved scent learning and long-term memory in honey bees. This improvement may involve the serotonin 5-HT7 receptor, which shares similarities with mammalian LPA receptors. Blocking this receptor impaired untreated bees' learning and memory and reversed the effects of LPA supplements, indicating LPA influences cognition via the 5-HT7 receptor.
Our findings suggest bacterial metabolites like LPA can affect bee cognition through non-traditional neural pathways.
LPA acts through the serotonin receptor 5-HT7, which raises questions about its impact on defensive reactions given serotonin's association with sting sensitivity. However, stimulating the 5-HT7 receptor did not affect bees' response to sucrose, suggesting other neurotransmitters like octopamine and dopamine may influence appetitive behaviors.
To investigate if bacterial metabolites affect sting sensitivity, we studied honey bees' defensive behavior using the Sting Extension Response (SER) assay. Bees colonized with different bacterial strains showed varied responses to electric shocks, indicating potential effects on aversive stimulation. However, contamination in our experimental groups limits the conclusive evidence, highlighting the need for further research. |