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Les pucerons se nourrissent sur les plantes et doivent les empêcher de réagir à leurs attaques. © Doyle Saylor, Flickr, CC by-nc 2.0
Insectes phytophages (qui mangent les plantes), les pucerons sont responsables de dommages importants dans de nombreuses cultures agricoles. À ce jour, les mécanismes moléculaires qui permettent au puceron de prélever la sève sans être rejeté par le système immunitairesystème immunitaire de la plante sont encore peu connus.
Des chercheurs de l'Inra et du CNRS ont étudié deux espèces de pucerons différentes : le puceron du pois (Acyrthosiphon pisum) et le puceron du pêcher (Myzus percicae). Chez ces deux espèces, ils ont découvert la présence de plusieurs moléculesmolécules MIF -- MacrophageMacrophage Inhibitory Factor, en anglais, pour facteurs inhibiteurs de la migration des cellules macrophages --, dont cinq chez le puceron du pois et trois chez le puceron du pêcher.
Ces protéinesprotéines jouent un rôle important dans la modulationmodulation des réponses immunitaires chez les vertébrés mais n'ont pas encore été décrites chez le puceron. Ces travaux ont été publiés dans la revue Current Biology le 25 juin 2015.
La coccinelle est un prédateur des pucerons. © Bob Peterson, Flickr, CC by-sa 2.0
Les pucerons ont besoin de MIF1
Observation inattendue : parmi ces protéines, une cytokinecytokine, la MIF1, se retrouve dans les glandes salivaires des deux espèces de pucerons. Elle est sécrétée avec la salivesalive suggérant ainsi un rôle dans l'alimentation du puceron. Des travaux complémentaires ont montré que les pucerons ont besoin de MIF1 pour exploiter une plante. En effet, une fois libérée dans les tissus de la plante, la protéine inhibe de manière considérable ses réponses immunitaires, empêchant par exemple, l'une des premières réactions de défense contre le parasite, à savoir le renforcement de la paroi végétale par apposition d'un polymèrepolymère polysaccharidique (la callose). Inversement, les pucerons chez lesquels l'expression de la protéine MIF1 a été réprimée ne peuvent plus s'alimenter et enregistrent une forte mortalité.
Comment, au cours de l'évolution, les pucerons ont-ils détourné un élément de régulation de leur propre système immunitaire (qui leur permet de lutter contre les infections) en un mécanisme leur permettant d'améliorer leur activité parasitaire ? Il est connu que certains parasites d'animaux vertébrés, tels que les nématodesnématodes, les tiques et les protozoairesprotozoaires, utilisent des protéines MIF pour moduler la réponse immunitaire de leurs hôtes respectifs. Toutefois, c'est la première fois que l'on démontre qu'une telle protéine sécrétée par un parasite phytophage peut manipuler la réponse immunitaire d'une plante.
par INRA
le 9 juillet 2015
