BACTEROIDETES: CARACTÉRISTIQUES GÉNÉRALES ET SYSTÉMATIQUES - LA BIOLOGIE - 2024

Les bactéroïdes sont l'un des phylums dans lesquels les bactéries sont classées. Ce phylum comprend quatre classes (Bacteroidia, Flavobacteria, Sphingobacteria et Cytophagie) et plus de 7 000 espèces différentes qui ont colonisé tous les types d'habitats sur Terre.

Ils sont présents dans les sols, les boues activées, les matières végétales en décomposition, le compost, les océans, l'eau douce, les algues, les produits laitiers et les animaux malades. Distribué dans les écosystèmes tempérés, tropicaux et polaires. Les bactéroïdes isolés dans des habitats ouverts appartiennent principalement aux classes Flavobactéries, Cytophages et Sphingobactéries.

Bacteroides termitidis. www.pixnio.com. Auteurs: Janice Haney Carr, CDC Brian J. Beck, PhD, American Type Culture Collection, USCDCP

Les bactéroïdes sont une partie importante du tractus intestinal humain et de celui d'autres mammifères et oiseaux. Chez l'homme, ils interviennent dans l'activation du système immunitaire et dans la nutrition, à travers la dégradation des polysaccharides et des glucides qui génèrent des sous-produits, réabsorbés par l'hôte, qui constituent une importante source d'énergie.

Les espèces du phylum Bacteroidetes sont pour la plupart non pathogènes, à l'exception du genre Bacteroides, composé d'agents pathogènes opportunistes, et de certains Flavobacteriaceae, pathogènes pour l'homme, d'autres mammifères, les poissons d'eau douce ou les poissons marins.

caractéristiques

Les bactéries classées dans ce phylum ont une histoire évolutive commune et une grande diversité morphologique, physiologique et écologique. Ils peuvent être des filaments courts ou longs, droits, en forme de fuseau ou minces. Ils sont à Gram négatif et ne forment pas d'endospores.

Ils peuvent être anaérobies facultatifs ou strictement aérobies. Ils peuvent être non mobiles, flagellés ou peuvent se déplacer en glissant.

Ils sont chimio-organotrophes, aérobies ou facultativement anaérobies avec métabolisme respiratoire, bien qu'il existe certaines espèces avec métabolisme fermentatif.

Systématique

Le phylum Bacteroidetes, également connu sous le nom de groupe Cytophaga-Flexibacter-Bacteroides, comprend quatre classes: Bacteroidia, Flavobacteria, Sphingobacteria et Cytophagia, qui regroupent plus de 7000 espèces différentes.

Dans les classifications précédentes, le phylum Bacteroidetes comprenait trois classes (Bacteroidia, Flavobacteriia et Sphingobacteriia). Cependant, des études plus récentes, basées sur l'analyse de séquence du gène de l'ARNr 16S, justifient la formation d'une quatrième classe au sein de ce phylum, la cytophagie.

Cette nouvelle classe comprend de nombreux genres précédemment classés dans les familles des Flexibacteraceae, des Flammeovirgaceae et des Crenotrichaceae. Ainsi, le phylum Bacteroidetes comprend au moins quatre groupes phylogénétiques bien délimités.

Bactéroïdes de classe I.

Cette classe comprend un seul ordre appelé Bacteroidales. L'ordre comprend actuellement cinq familles: Bacteroidaceae, Marinilabiliaceae, Porphyromonadaceae, Prevotellaceae et Rikenellaceae.

Il est représenté dans plus de 850 espèces. Les cellules de cette classe sont des tiges droites, en forme de fuseau ou minces ou des coccobacilles avec une coloration Gram-négative. Ils ne forment pas de spores.

Ils sont principalement anaérobies, bien que certains soient anaérobies facultatifs. Ils fermentent des glucides simples générant du butyrate comme produit de fermentation, bien qu'ils puissent dégrader les protéines et d'autres substrats. Ils sont non mobiles ou mobiles par glissement.

Classe II. Flavobactéries

La classe Flavobacteria comprend un seul ordre appelé Flavobacteriales. L'ordre comprend actuellement trois familles: Flavobacteriaceae, Blattabacteriaceae et Cryomorphaceae. Cela constitue la plus grande classe de bactéroïdes phylum, regroupant plus de 3 500 espèces.

Les cellules sont des bâtonnets ou des filaments qui ne forment pas de spores, elles sont gram-négatives, sans vésicules de gaz et granules intracellulaires. Ils sont généralement multipliés par la fission binaire.

Les membres de la famille des Blattabacteriaceae sont des symbiotes intracellulaires d'insectes. Les familles des Flavobacteriaceae et Cryomorphaceae sont formées par des bactéries chimio-organotrophes aérobies ou facultativement anaérobies avec métabolisme respiratoire, bien qu'il existe certaines espèces avec un métabolisme fermentaire.

Ils ne sont pas mobiles. De nombreux membres de ces familles ont besoin de NaCl ou de sels d'eau de mer pour se développer.

Les membres de la famille des Flavobacteriaceae sont répandus dans le sol ou dans les eaux douces, saumâtres ou marines des zones tempérées, tropicales ou polaires, tandis que les membres de la famille des Cryomorphaceae sont jusqu'à présent limités aux habitats marins à basse température.

Certains membres de la famille des Flavobacteriaceae sont des agents pathogènes pour les humains, les poissons ou les amphibiens.

Classe III. Sphingobactéries

Cette classe comprend uniquement l'ordre des Sphingobacteriales, qui regroupe trois familles (Sphingobacteriaceae, Chitinophagaceae et Saprospiraceae), 29 genres et 787 espèces.

Les bactéries de cette classe sont en forme de bâtonnet. Ils ne sont pas mobiles, ne forment pas de spores, avec une coloration à Gram négatif. Croissance aérobie ou anaérobie facultative.

Avec des capacités de fermentation limitées chez certains membres. Certains genres, principalement Sphingobacterium, contiennent des concentrations élevées de sphingophospholipides en tant que composants lipidiques cellulaires.

Classe IV. Cytophagie

Cette classe comprend uniquement l'ordre des cytophagales et certains autres groupes phylogénétiques qui sont traités comme des ordres incertae sedis, ainsi nommés pour indiquer l'incapacité de les placer exactement dans cette classification.

Les cellules de cette classe peuvent être des tiges ou des filaments courts ou longs. Certains genres forment des anneaux, des bobines ou des cellules en forme de S. Ils ne produisent pas de spores, sauf pour le genre Sporocytophaga. Ils sont mobiles en glissant ou non mobiles. Le seul genre avec flagelles est Balneola. Coloration Gram-négative.

La croissance est généralement strictement aérobie, mais une croissance microaérobie et anaérobie se produit dans certains membres. Ils sont chimio-organotrophes. Ils sont largement distribués dans la nature.

Certains genres sont des organismes marins qui ont besoin de sels d'eau de mer pour leur croissance. La plupart des espèces sont mésophiles, mais il existe des membres psychrophiles et thermophiles.

Microbiote intestinal

Les bactéroïdes ont colonisé les différentes parties du tractus gastro-intestinal chez l'homme. On les trouve également dans le microbiote d'autres mammifères, tels que les échinodermes, les souris, les chiens, les porcs et les ruminants; des oiseaux domestiques et sauvages, tels que les poulets, les dindes, les oies et les autruches; et chez les invertébrés tels que les mille-pattes et les termites.

Mutualisme

La plupart des Bacteroidetes ont une relation mutualiste avec leurs hôtes. Chez l'homme, ils interagissent avec le système immunitaire produisant l'activation des réponses médiées par les lymphocytes T et contrôlent la colonisation de bactéries pathogènes potentielles.

Ces bactéries produisent généralement du butyrate comme produit final de la fermentation, qui a des propriétés antinéoplasiques et joue donc un rôle important dans le maintien de la santé intestinale.

Métabolisme des acides biliaires

Ils participent également au métabolisme des acides biliaires et à la transformation de composés toxiques et / ou mutagènes. Ils contribuent à la dégradation des polysaccharides dans le gros intestin, molécules difficiles à dégrader par les mammifères, résistantes à l'action des enzymes digestives.

La fermentation à médiation bactérienne de ces polysaccharides conduit à la libération d'acides gras volatils à chaîne courte (principalement acétate, propionate et butyrate) qui sont réabsorbés par l'hôte. Par conséquent, ces bactéries intestinales aident l'hôte à obtenir de l'énergie à partir de sources de glucides réfractaires.

Récupération d'énergie

Chez les mammifères omnivores, notamment les humains, cette source d'énergie supplémentaire représente entre 7% et 10% de l'apport journalier.

Chez le rat, il a été démontré que les animaux sans germes excrètent 87% de calories en plus dans les excréments que leurs homologues normaux, et ils ont besoin de manger 30% plus de nourriture pour maintenir leur poids corporel.

Par conséquent, la présence du microbiote intestinal est nécessaire pour une absorption optimale de l'énergie de l'alimentation.

Références

1. Hahnke, RL, J P. Meier-Kolthoff, M García-López, S Mukherjee, M Huntemann, N N. Ivanova, T Woyke, N C. Kyrpides, Hans-Peter, K. et M. Göker. (2016). Classification taxonomique basée sur le génome des bactéroïdes. Frontiers in Microbiology, 7: 2003.
2. Contributeurs Wikipedia. Bacteroidetes. Wikipédia, The Free Encyclopedia, 2017. Disponible sur es.wikipedia.org
3. Johnson, EL, Heaver, SL, Walters, WA et Ley, RE (2017). Microbiome et maladies métaboliques: revisiter le phylum bactérien des Bacteroidetes. Journal of Molecular Medicine, 95 (1): 1-8.
4. Krieg, NR, J, T. Staley, DR Brown, BP Hedlund, BJ Paster, NL Ward, W. Ludwig et WB Whitman. (2010) Manuel de Bergey de bactériologie systématique: Volume 4: Les Bacteroidetes, Spirochaetes, Tenericutes (Mollicutes), Acidobacteria, Fibrobacteres, Fusobacteria, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydiae et Planctomycetes. LES USAGES.
5. Thomas, F. Hehemann, JH, Rebuffet, E., Czjzek, M. et Michel, G. 2011. Bacteroidetes environnementaux et intestinaux: la connexion alimentaire. Frontiers in Microbiology 2:93.