[:fr]Circuits gustatifs chez les abeilles: la découverte d’un sens inconnu[:es]El gusto de las abejas, un sentido por explorar [:]

[:fr]

Maria Gabriela de Brito Sanchez: chercheuse au Centre de Recherches sur la Cognition Animale,
Centre de Biologie Intégrative, CNRS – Université Paul Sabatier, Toulouse (Photo: Martin Giurfa)

 

Le sens du goût est crucial pour la survie des animaux car il permet de distinguer des nourritures potentielles de substances toxiques nuisibles. Je m’intéresse à la compréhension des mécanismes mis en jeux dans ce processus. En tant que modèles d’étude j’utilise des insectes, et en particulier des insectes sociaux (abeilles, fourmis), organismes qui ont une importance capitale pour l’homme, soit par leur rôle bénéfique dans la pollinisation et agriculture (abeilles), soit par l’impact négatif qu’ils peuvent avoir sur certaines activités agricoles (certaines espèces de fourmis). Le sens du gout est donc crucial dans ce contexte car il permet à l’animal de faire des choix alimentaires bénéfiques pour sa survie et celle de sa colonie d’appartenance

Pour étudier la gustation des insectes, j’utilise des techniques comme le marquage, l’enregistrement et l’analyse de l’activité de neurones individuels gustatifs et de populations neuronales des aires gustatives du système nerveux central. En parallèle, je réalise des études comportementales ayant pour but de déterminer les capacités et préférences gustatives des abeilles et des fourmis, ainsi que leur faculté à apprendre des goûts particuliers, soit en termes appétitifs, soit en termes aversifs.
Les abeilles sont mon principal modèle d’étude. Elles diffèrent d’autres insectes chez lesquels la gustation a été étudiée (p.ex. mouche du vinaigre, moustique, papillon du vers à soie) par leur très faible nombre de gènes codant pour des récepteurs gustatifs (seulement une dizaine a été identifiée dans le génome de l’abeille). Les ligands de ces récepteurs restent inconnus même si 2 à 3 d’entre eux ressemblent à des gènes codant pour des récepteurs à des substances sucrées chez d’autres insectes. Je suis donc intéressée par une caractérisation des goûts perçus par les abeilles à travers leurs récepteurs gustatifs.

 


Photo:Maria Gabriela de Brito Sanchez

 

Au Centre de Recherches sur la Cognition Animale, j’anime une recherche qui aborde ce sujet ainsi que celui de la régulation des processus d’ingestion alimentaire chez les abeilles. Je m’intéresse aussi à la plasticité inhérente aux circuits gustatifs. À cette fin, j’étudie la neuromodulation des réponses gustatives et appétitives chez les abeilles par la voie du stress. Nous avons montré que le fait d’immobiliser l’abeille dans des harnais de contention, induisant ainsi un stress important, affecte la disposition des abeilles à ingérer des substances toxiques qui normalement sont rejetées par des abeilles en libre vol. En contention, ces stimuli nocifs sont ingérés, même s’ils induisent une mortalité importante.

Ce résultat soulève la question des voies qui contrôlent les processus d’ingestion et la tolérance aux substances aversives. Nous sommes en train d’étudier le rôle de certains neuropeptides qui peuvent être cruciaux pour réguler l’acceptation/rejet des substances aversives et dont les niveaux dans le cerveau varieraient avec le niveau de stress et autres facteurs (saison, ressources de la colonie, etc). Nous cherchons à caractériser le rôle de ces neuropeptides dans le contexte décrit en utilisant des techniques pharmacologiques et moléculaires (RNAi ciblant les récepteurs de ces neuropeptides).

Ces résultats seront importants pour comprendre comment les facteurs environnementaux et les situations stressantes affectent le comportement appétitif chez les abeilles, insectes qui à l’heure actuelle subissent une importante mortalité au niveau mondial, suite à une multiplicité de facteurs qui restent encore mal connus mais parmi lesquels se comptent les pesticides, les pratiques agricoles modernes, des maladies et parasites importés, ainsi que de nouveaux ennemis de la ruche. Nos résultats pourraient être utiles pour comprendre les processus gustatifs d’autres espèces et plus généralement pour comprendre la régulation et la plasticité de l’alimentation dans un contexte plus large. En relation avec ce sujet, je collabore avec une équipe de l’Université de Buenos Aires, Argentine (Groupe d’Etude des Insectes Sociaux, Faculté de Sciences Exactes et Naturelles), dirigée par les docteurs Walter Farina – abeilles – et Roxana Josens – fourmis). Avec le Dr. Farina, nous avons publié récemment un travail sur les effets de l’insuline chez les réponses alimentaires des abeilles pré-butineuses (J. Exp. Biol. 2016).

Pour l’année 2018-2019, je prévois d’incorporer, par le biais de la coopération avec le Dr. Josens, deux autres insectes sociaux dans mes études sur la gustation, afin d’approfondir les approches comparatives : la fourmi charpentière (Camponotus mus) et la fourmi argentine (Linepithema humile). Ces espèces sont des parasites domiciliaires ou agricoles. Vu la nature nuisible de ces espèces, les projets de collaboration chercheront à caractériser le comportement de butinage de ces fourmis envers des leurres toxiques, notamment des leurres utilisant l’acide borique, couramment employé comme insecticide. Dans ce contexte, j’essaierai de caractériser la réponse des récepteurs gustatifs par des enregistrements électrophysiologiques, abordant ainsi un domaine jamais exploré chez ces fourmis.

 

Contact: maria.de-brito-sanchez@univ-tlse3.fr

Retour au sommaire

[:es]

Maria Gabriela de Brito Sanchez: chercheuse au Centre de Recherches sur la Cognition Animale,
Centre de Biologie Intégrative, CNRS – Université Paul Sabatier, Toulouse (Photo: Martin Giurfa)

 

El sentido del gusto es crucial para la supervivencia de los animales, pues los ayuda a distinguir el alimento de las sustancias tóxicas. Me intereso por los mecanismos que intervienen en este proceso. Como objetos de estudio, utilizo insectos y, en particular, insectos sociales (abejas, hormigas), que tienen una gran importancia para los seres humanos, ya sea porque cumplen un papel beneficioso en la polinización y la agricultura (abejas) o por el impacto negativo que pueden tener en ciertas actividades agrícolas (ciertas especies de hormigas). El sentido del gusto es crucial en este contexto porque permite que los animales elijan alimentos beneficiosos para su supervivencia y la de su colonia.

Para estudiar el sentido del gusto de los insectos, utilizo técnicas como el marcado, el registro y el análisis de la actividad de las neuronas gustativas individuales, así como de las poblaciones neuronales en las zonas gustativas del sistema nervioso central. Además, realizo estudios de comportamiento para determinar las capacidades y preferencias gustativas de las abejas y las hormigas, así como su capacidad para reconocer gustos particulares, ya sea en términos apetitivos o aversivos.

Las abejas son mi principal objeto de estudio. Se diferencian de otros insectos en los que se ha estudiado el sentido del gusto (por ejemplo, la mosca del vinagre, el mosquito, la mariposa del gusano de seda) por el muy bajo número de genes que codifican para los receptores del sabor (sólo se han identificado unos diez en el genoma de la abeja). Los ligandos de estos receptores permanecen desconocidos, aunque dos o tres de ellos se asemejan a los genes que codifican los receptores dulces en otros insectos. Por lo tanto, lo que busco es realizar una caracterización de los sabores percibidos por las abejas a través de sus receptores de sabor.


Foto:Maria Gabriela de Brito Sanchez

En el Centre de Recherches sur la Cognition Animale, dirijo un proyecto de investigación sobre este tema, así como sobre la regulación de los procesos de ingestión de alimentos en las abejas. También me intereso por la plasticidad inherente de los circuitos neuronales del gusto. Con este fin, estudio la neuromodulación de las respuestas del gusto y el apetito en las abejas a través del estrés. Hemos demostrado que inmovilizar a la abeja en arneses de sujeción le induce un nivel de estrés que afecta su disposición a ingerir sustancias tóxicas que normalmente rechaza durante el vuelo. Aunque con moderación, las abejas en este contexto ingieren estas sustancias, incluso si ponen en riesgo su vida.

Este resultado plantea la cuestión de las vías que controlan los procesos de ingestión y la tolerancia a las sustancias tóxicas. Estamos estudiando el papel de ciertos neuropéptidos que pueden ser cruciales para regular la aceptación/rechazo de sustancias tóxicas y cuyos niveles en el cerebro varían con los niveles de estrés y otros factores (estación, recursos de la colonia, etc.). Tratamos de caracterizar el papel de estos neuropéptidos en el contexto descrito utilizando técnicas farmacológicas y moleculares (ARNi dirigidos a los receptores de estos neuropéptidos).

Estos resultados serán importantes para comprender la forma en que los factores ambientales y las situaciones de estrés afectan al comportamiento vinculado al apetito de las abejas, insectos que en la actualidad sufren una importante mortalidad en todo el mundo debido a una multiplicidad de factores que todavía se conocen poco, entre ellos los plaguicidas, las prácticas agrícolas modernas, las enfermedades y plagas importadas, así como la aparición de nuevos depredadores de la colmena. Nuestros resultados podrían ser útiles para comprender los procesos gustativos de otras especies y, de manera más general, para entender la regulación y la plasticidad de los alimentos en un contexto más amplio. En relación con este tema, estoy colaborando con un equipo de la Universidad de Buenos Aires, Argentina (Grupo de Estudio de Insectos Sociales, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales), dirigido por los doctores Walter Farina (abejas) y Roxana Josens (hormigas). Junto con el Dr. Farina hemos publicado recientemente un trabajo sobre los efectos de la insulina en las respuestas dietéticas de las abejas forrajeras (J. Exp. Biol. 2016).

Para el año 2018-2019, tengo previsto incorporar, mediante la cooperación con la Dr. Josens, otros dos insectos sociales en mis estudios sobre el sentido del gusto con el fin de profundizar los enfoques comparativos: la hormiga carpintera (Camponotus mus) y la hormiga argentina (Linepithema humile). Estas especies son plagas domésticas o agrícolas. Dada la naturaleza dañina de estas especies, los proyectos de colaboración tratarán de caracterizar el comportamiento de búsqueda de alimento de estas hormigas hacia los señuelos tóxicos, en particular los que utilizan ácido bórico, comúnmente usado como insecticida. En este contexto, intentaré caracterizar la respuesta de los receptores gustativos mediante grabaciones electrofisiológicas, abordando así un área nunca antes explorada en estas hormigas.

 

Contact: maria.de-brito-sanchez@univ-tlse3.fr[:]

Partager cet article

Facebook
Twitter
LinkedIn

Articles similaires