Les micro-organismes peuvent avoir une influence profonde sur le fonctionnement du système nerveux, avec des répercussions sur la manière dont les animaux se comportent. Jusqu'à présent, la plupart des recherches sur l'axe microbiote-intestin-cerveau se sont concentrées sur des modèles de génétique et de maladie en laboratoire, dans le but de développer des thérapies contre les maladies neurodégénératives et les dysfonctionnements comportementaux. Cependant, on sait peu de choses sur l'histoire évolutive de ces interactions microbe-cerveau, malgré le fait qu'elles sont probablement influencé la physiologie du cerveau depuis les origines précoces des systèmes nerveux animaux. À quel moment les micro-organismes ont-ils commencé à affecter le fonctionnement du cerveau et à réguler le comportement animal, et pourquoi ? Les microbes jouent-ils un rôle dans l'organisation des sociétés animales ?
Dans notre laboratoire, nous étudions les interactions entre les micro-organismes symbiotiques et la neurophysiologie et le comportement de leurs hôtes animaux. Nous cherchons à : (1) identifier les microbes ayant un potentiel neuroactif, (2) déterminer les façons dont ils influencent la physiologie du cerveau, (3) quantifier leurs effets sur le comportement animal et (4) démêler l'histoire évolutive de ces interactions microbiote-cerveau. Nous nous concentrons sur le microbiote intestinal des insectes. En particulier, nous étudions les insectes sociaux tels que les abeilles, car leurs sociétés expriment des comportements complexes (sociaux) au niveau individuel et des comportements collectifs émergent de l'interaction entre des individus coopérants qui se spécialisent dans des tâches distinctes. De plus, nous utilisons la mouche du fruit Drosophila melanogaster pour mieux caractériser les mécanismes moléculaires et le circuit neuronal affectés par les microbes intestinaux suivant des transplantations de microbiomes interspécifiques.
Pour ces études, nous utilisons une combinaison de technologies de pointe, notamment le suivi comportemental automatisé, des techniques de microscopie avancées et diverses approches -omiques telles que (méta)génomique, (spatiale) transcriptomique, épigénomique et métabolomique. Nous effectuons des manipulations expérimentales du microbiote pour produire des animaux gnotobiotiques (c'est-à-dire dont le microbiote intestinal est défini expérimentalement), ce qui nous permet de déduire la causalité dans les interactions microbiote-hôte et de déterminer les mécanismes moléculaires sous-jacents. Nous élevons des abeilles et des mouches sur place et collectons également des abeilles sauvages dans le champ.
Nous recherchons des étudiants diplômés motivés, des étudiants au doctorat et des boursiers postdoctoraux intéressés à appliquer la microbiologie, l'écologie comportementale et les approches -omiques pour étudier les mécanismes ultimes et proximaux de l'axe microbiote-intestin-cerveau. Nous acceptons les candidatures de biologistes moléculaires, de biologistes évolutionnistes, d'écologistes du comportement, de microbiologistes, de bioinformaticiens, d'ingénieurs et plus encore, intéressés à travailler dans une équipe dynamique, diversifiée et collaborative et à renforcer leur profil interdisciplinaire.
Image credit: Bart Zijlstra