Monogeneans specificity for their sparids hosts (teleost, perciform) : experimental and functional approaches at the holobiont scale
La spécificité parasitaire des monogènes pour leur(s) hôte(s) sparidés (téléostéens, perciformes) : approches expérimentales et fonctionnelles à l'échelle de l'holobionte
Résumé
While teleost fishes represent two-third of all marine vertebrates, the interaction between their external microbiota and their environment remains poorly studied, especially for wild populations. Hence, the role of their microbiota in relationship with ectoparasites is largely unknown. Microbiota can act as a protective barrier against pathogens, and/or be involved in host recognition by parasites, and host-parasite associations should be considered as a tripartite interplay where the microbiota shapes the host phenotype and its relation to parasites. These interactions have already been described in some teleost species that can be parasitized by Monogeneans (Platyhelminthes) which are direct life cycle ectoparasites commonly found on their skin and gills. Their larvae actively swim towards their host based on chemical stimuli. Bacterial communities are suspected to contribute to these cues and could play a significant role in host-parasite specificity mechanisms.The objective of this thesis was to explore the mechanisms involved in the specificity of monogenean for their host(s) through the characterization of wild teleost external mucus (skin and gills) microbiota and metabolite production and the development of experimental approaches to better characterize the role of early life stages of Lamellodiscus in host specificity. We used as biological model a well-known association formed by Sparidae, a fish family found in Mediterranean Sea, and Lamellodiscus monogeneans, a species-rich genus that exhibits various patterns of host specificity.During this thesis, we first (i) studied the evolution of bacterial communities in the external mucus of two wild sparid species with contrasting Lamellodiscus monogeneans parasitic loads. We have then (ii) characterized the bacterial communities and chemical composition of the external mucus of four wild sparid species and studied the influence of different environmental or host-specific factors on their variability. One of these species, never parasitized by the Lamellodiscus monogeneans, was especially studied to determine whether it has a distinct bacterial and chemical signature that could explain its protection against Lamellodiscus. The objective of the last part (iii) was to develop experimental approaches to investigate the factors that promote the establishment and maintenance of different life stages of monogeneans on their host. A non-invasive system was developed for collecting Lamellodiscus eggs in aquariums. From there, we cultured larvae in vitro by establishing optimal conditions to maintain Lamellodiscus eggs and induce their hatching. We conducted an initial morphological characterization of the early stages of a Lamellodiscus species using light and scanning electron microscopy. We have, in parallel, developed a method to ultimately study in vitro oncomiracidia behavior and preference for mucus from different sparid species.
Alors que les poissons téléostéens représentent les deux tiers des vertébrés marins, l'interaction entre leur microbiote externe et leur environnement reste peu étudié, en particulier chez les populations sauvages. Ainsi, le lien entre le microbiote et les ectoparasites n'est pas bien compris. Le microbiote peut agir comme une barrière protectrice contre les pathogènes et/ou être impliqué dans la reconnaissance de l'hôte par les parasites. Les associations hôte-parasite devraient désormais être considérées comme des interactions tripartites où le microbiote façonne le phénotype de l'hôte et sa relation avec les parasites. Ces interactions ont déjà été décrites chez certaines espèces de téléostéens qui peuvent être parasitées par des monogènes (Plathelminthes) qui sont des ectoparasites à cycle de vie direct que l'on trouve couramment sur leur peau et leurs branchies. Leurs larves nagent activement, s'orientent et repèrent leur hôte grâce à des stimuli chimiques. Les communautés bactériennes sont soupçonnées de contribuer à la production de ces signaux et pourraient donc jouer un rôle important dans les mécanismes de spécificité parasitaire.L'objectif de cette thèse était d'explorer les mécanismes qui sous-tendent la spécificité des monogènes pour leur(s) hôte(s) en caractérisant le microbiote, la composition chimique du mucus externe des téléostéens (peau et branchies), et en développant des approches expérimentales pour mieux caractériser le rôle des stades précoces des Lamellodiscus dans cette spécificité. Nous nous sommes concentrés sur l'association entre les Sparidae, une famille de poissons retrouvée en Méditerranée, et les monogènes du genre Lamellodiscus qui présentent des profils de spécificité variés pour leurs hôtes.Au cours de cette thèse, nous avons tout d'abord (i) étudié l'évolution des communautés bactériennes du mucus externe de deux espèces sauvages de sparidés présentant des charges parasitaires en Lamellodiscus contrastées. Nous avons ensuite (ii) caractérisé les communautés bactériennes et la composition chimique du mucus externe de quatre espèces de sparidés sauvages et étudié l'influence de différents facteurs sur leur variabilité (environnementaux ou propres à l'hôte). Nous nous sommes ensuite concentrés sur une espèce qui n'est jamais parasitée par les monogènes du genre Lamellodiscus. Nous avons exploré si cette espèce se distinguait des trois autres par une signature bactérienne et chimique particulière qui pourrait expliquer sa protection vis à vis des Lamellodiscus. Enfin, l'objectif de la dernière partie (iii) était de développer des approches expérimentales pour comprendre quels facteurs sont susceptibles de favoriser l'établissement et le maintien des différents stades de vie du parasite sur son hôte. Un système non-invasif de collecte d'œufs de Lamellodiscus a d'abord été développé. À partir de là, nous avons pu établir des conditions optimales de maintien in vitro d'œuf de Lamellodiscus pour favoriser leur éclosion. Nous avons, alors, réalisé une première caractérisation morphologique des stades de vie précoces d'une espèce de Lamellodiscus à l'aide de microscopie optique et électronique à balayage. En parallèle, nous avons développé une méthode pour, à terme, étudier le comportement et la préférence larvaire pour des mucus de différentes espèces de sparidés.
Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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