Les micro-organismes environnementaux jouent un rôle essentiel dans la santé humaine – plus le consortium est diversifié, mieux c’est. La diversité des micro-organismes aide le système immunitaire à répondre aux agents pathogènes.
Il aide également à contrôler la surstimulation du système immunitaire en réponse à des agents inoffensifs, tels que les particules de poussière, le pollen et parfois nos cellules – ces dernières se manifestant par une auto-immunité. L’exposition à ces microbiomes de l’environnement dans la petite enfance est connue pour aider à développer une forte immunité.
En plus d’une meilleure immunité, les divers microbiomes complètent les humains avec d’importants micro-organismes fonctionnels. Il est établi que les bactéries productrices de butyrate dérivées du sol peuvent compléter les bactéries intestinales et peuvent réduire l’anxiété. Certaines bactéries produisent des molécules importantes essentielles à la santé humaine: inhibent les tumeurs et l’athérosclérose, améliorent la formation osseuse, favorisent l’intégrité épithéliale, etc. De plus, l’exposition à la diversité végétale et aux communautés microbiennes associées est significativement corrélée à un risque réduit de leucémie lymphoblastique aiguë en favorisant la maturation immunitaire.
L’urbanisation et la perte de la macro-biodiversité sont liées à la perte de diversité microbienne, qui pourrait avoir un impact négatif sur les communautés microbiennes favorables à la santé résidant dans et sur le corps humain – le microbiome humain.
Dans un récent bioRxiv * papier preprint, Jake M. Robinson et ses collègues étudient la dynamique de «l’aérobiome» – la collection de micro-organismes dans un espace aérien donné, par rapport à la hauteur du sol. L’étude de la dynamique des aérobiomes proches de la surface dans les espaces verts urbains est minime. Cependant, les études montrent que les aérobiomes diffèrent dans les espaces urbains et semi-urbains. Ils sont distincts dans les espaces verts et gris urbains et sont modulés par le type de végétation et sont influencés par les changements locaux tels que les conditions météorologiques ou la gestion des terres.
Les chercheurs ont démontré la stratification verticale de l’aérobiome entre le niveau du sol et des hauteurs de 2 m dans un espace vert urbain dans une étude précédente.
Un individu peut être exposé à tout type d’aérobiome. En fonction de l’habitat et de la hauteur –– et de leurs interactions, la diversité et la fonction de l’aérobiome changeront. Ainsi, les effets de différents aérobiomes peuvent avoir des implications sur la santé individuelle et publique.
Cette étude se concentre sur les communautés bactériennes de l’aérobiome. L’équipe a utilisé une méthode d’échantillonnage en colonnes innovante pour échantillonner les communautés bactériennes d’aérobiome dans trois types d’habitats d’espaces verts urbains dans les Adelaide Parklands, en Australie-Méridionale. Leur objectif était une comparaison et une évaluation méticuleuses de la diversité des aérobiomes, de la stratification verticale, de l’influence de la densité des arbres et des taxons bactériens pathogènes parmi les trois habitats. Les habitats comprennent les prairies d’agrément, les bois / broussailles (dominés par les arbres et les arbustes d’Eucalyptus spp. Indigènes; dorénavant appelés «broussailles»), et l’habitat au sol nu; chaque habitat est un habitat d’espaces verts urbains typiques.
Profil des communautés bactériennes de chaque habitat au niveau du phylum. La zone colorée de chaque barre représente l’abondance relative du phylum correspondant sur 1%. L’axe X affiche les hauteurs d’échantillonnage: sol, 0,0 m, 0,5 m, 1,0 m et 2,0 m (de gauche à droite). Les photographies au-dessus des parcelles montrent des exemples de chaque habitat utilisé dans l’étude (photographies des auteurs).
Ils ont caractérisé la diversité, la composition et la complexité du réseau des aérobiomes en utilisant le séquençage de nouvelle génération du gène de l’ARNr 16S bactérien. Les auteurs ont appliqué des méthodes d’analyse géospatiale pour explorer l’influence potentielle des arbres sur la micro-biodiversité des aérobiomes.
Ils ont trouvé la communauté bactérienne dominante dans les trois habitats: les protéobactéries, les bactéroïdes et les actinobactéries. Cependant, l’abondance des bactéries variait avec la hauteur. Ils ont également constaté que l’aérobiome des broussailles était plus riche en biodiversité que le sol nu; en fait, il avait l’aérobiome le plus riche en biodiversité.
La diversité bactérienne est réduite sur le sol nu avec l’augmentation de la hauteur d’échantillonnage du niveau du sol à 2 m. La plus grande diversité se situait au niveau du sol.
Les auteurs ont testé les différences de diversité entre les dates et les sites et n’ont trouvé aucune importance à les factoriser.
Les résultats montrent que la communauté bactérienne de l’aérobiome différait considérablement entre les types d’habitats d’espaces verts urbains. Cette étude montre que la diversité, la composition et la complexité du réseau de l’aérobiome sont stratifiées verticalement. Cela suggère que l’exposition et le transfert bactériens potentiels dépendent du type d’habitat ainsi que de la taille ou du comportement de la personne.
L’étude suggère que les habitats urbains avec des communautés végétales plus complexes sont plus riches en biodiversité. Les espaces verts urbains ont besoin de cette végétation pour assurer l’exposition et la transmission des bactéries d’origine environnementale à la peau et aux voies respiratoires. Parce que ces bactéries sont essentielles pour une meilleure santé, la planification urbaine doit mettre en œuvre les espaces de végétation de manière intelligente.
Les résultats confirment également que les arbres et la plus grande canopée sont associés à une plus grande diversité d’aérobiome. L’équipe a trouvé d’abondants taxons pathogènes putatifs dans des proportions significativement différentes entre les échantillons de prairies et de broussailles. Étant donné que seuls les taxons bactériens identifiables ont été utilisés dans l’abondance différentielle et les analyses, les auteurs suggèrent que des recherches supplémentaires sont nécessaires ici.
Cette étude a révélé que les prairies présentaient des proportions significativement plus élevées de bactéries pathogènes identifiables que les broussailles. Cependant, l’abondance des bactéries diminuait considérablement avec la hauteur d’échantillonnage.
Les individus peuvent être exposés à différents aérobiomes en fonction du type d’habitat visité et de la variation à l’échelle humaine des aérobiomes environnementaux en fonction de la hauteur, écrivent les auteurs. Il s’agit d’une étude importante mettant en évidence les priorités dans le contexte d’une meilleure santé, d’une immunité améliorée, d’un microbiome diversifié, de la restauration des espaces verts, de la prévention des microorganismes pathogènes rapides et de la planification des espaces urbains; implication pour la gestion du paysage et la santé publique. Dans cette direction, des efforts sont nécessaires pour restaurer des communautés végétales complexes et des interactions hôte-microbiote qui assurent des rôles multifonctionnels dans les écosystèmes urbains.
*Avis important
bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique / les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
