Certains poissons en bonne santé ont des bactéries dans leur cerveau.

Certains poissons ont des bactéries dans le cerveau.

Des chercheurs rapportent le 18 septembre dans Science Advances que des membres de la famille du saumon, sauvages et élevés en laboratoire, y compris la truite arc-en-ciel européenne, le saumon Chinook et la truite Gila, hébergent des communautés microbiennes actives à l'intérieur de leur cerveau. Les truites arc-en-ciel élevées en laboratoire (Oncorhynchus mykiss) peuvent obtenir plus de la moitié de leurs bactéries de leur sang et de leurs intestins, suggérant que les microbes d'autres parties du corps traversent la barrière sang-cerveau pour coloniser l'organe.

On pense généralement que les cerveaux des animaux sont exempts de bactéries, toute invasion étant généralement liée à une maladie. Un nombre croissant de travaux montre par exemple que les microbes infiltrant le cerveau pourraient être liés à des conditions telles que la maladie d'Alzheimer chez l'homme. Mais cette nouvelle découverte suggère que les bactéries ne sont pas nécessairement une mauvaise nouvelle pour les cerveaux des poissons. Pour la plupart, les animaux semblent en bonne santé malgré la présence de microbes à l'intérieur de leur crâne.

Les bactéries cérébrales pourraient aider les poissons à détecter des signaux microbiens dans l'environnement, explique Irene Salinas, immunologiste évolutionniste à l'Université du Nouveau-Mexique à Albuquerque. Cela pourrait aider les poissons migrateurs à naviguer dans les rivières.

Salinas et ses collègues ont examiné des échantillons de cerveaux de truites arc-en-ciel pour y trouver des bactéries, en retirant d'abord le sang des animaux pour éviter toute contamination. Les comptages de matériel génétique de quatre régions cérébrales ont montré que les cerveaux des poissons avaient des niveaux similaires de bactéries à la rate, mais mille fois moins que dans leurs intestins. Les truites arc-en-ciel sauvages, les saumons de l'Atlantique, les saumons Chinook et les truites Gila ont également des microbiomes cérébraux, bien que avec des communautés différentes par rapport aux truites élevées en laboratoire et en quantités variables provenant peut-être de différents organes.

L'équipe a extrait et cultivé un total de 54 isolats de poissons élevés en laboratoire, démontrant que le microbiome est actif dans le cerveau. Les analyses génétiques ont également révélé des signes indiquant que les bactéries s'adaptent à vivre dans le cerveau, y compris en ayant des structures qui pourraient aider les microbes à traverser la barrière sang-cerveau. Il n'est toujours pas clair si les microbes s'installent à long terme ou si les populations sont constamment renouvelées à partir d'autres organes.

Cependant, les bactéries cérébrales ne sont pas toujours bénéfiques pour les poissons. Les cerveaux de saumons Chinook adultes peuvent accumuler de l'amyloïde-bêta, la protéine impliquée dans la maladie d'Alzheimer, et ont tendance à avoir plus de bactéries que les juvéniles à mesure que les adultes approchent de la mort. Tout comme les microbes intestinaux peuvent devenir instables, il est possible que parfois "le microbiote dans le cerveau puisse devenir dérégulé" et causer des problèmes aux animaux, explique Salinas.

Cependant, ces découvertes posent la question de savoir si la présence de bactéries dans le cerveau est une caractéristique unique des poissons, ou si d'autres vertébrés ont également des cerveaux remplis de bactéries. Et en ce qui concerne les poissons, "il existe une grande diversité de poissons sur la planète", déclare Salinas. Peut-être que les poissons des profondeurs ou les requins ont des bactéries uniques dans leur cerveau qui les aident à s'adapter à leur environnement.