Mécanismes assurant homéostasie et intégrité des populations microbiennes complexes

L’existence de communautés microbiennes complexes (multi-espèces) est davantage la règle que l’exception dans les environnements marins et terrestres comme dans les microbiotes associés à des organismes vivants (plantes et animaux). La « nouvelle microbiologie » s’est emparée de ce thème, en particulier dans le domaine des maladies infectieuses où l’on est passé du concept classique, binaire : « un pathogène-un hôte », au concept de « ménage à trois » :
 « un pathogène-un microbiote-un hôte ». Il est indispensable de comprendre les bases génétiques et moléculaires qui régissent l’établissement, le maintien et la résilience de ces sociétés microbiennes, y compris la nature des pressions sélectives qui ont amené à leur constitution. La survie au sein des populations microbiennes complexes se fait au prix d’une compétition impitoyable pour des ressources nutritionnelles. Ce phénomène peut s’interpréter dans le contexte d’une extension des équations de Jacques Monod modélisant la relation entre concentration limitante de nutriments et croissance bactérienne. Cette compétition va éventuellement générer des « alliances objectives », des symbioses, des mutualismes, dont la logique reste à déchiffrer : « loi du premier occupant », « effet de barrière ». Elle n’est cependant pas exclusivement de nature nutritionnelle, elle va aussi s’établir sur la base d’une « course aux armements ». Les mécanismes d’attaque et de défense entre les microorganismes, dont les éléments principaux commencent à être identifiés, est un thème majeur de recherche mettant dans leur véritable perspective écologique des effecteurs comme les bactériophages et les colicines et révélant des systèmes complexes de défense et d’attaque comme CRISPR-Cas et les appareils de sécrétion de type 6. La crise de l’antibiorésistance est sans doute un dommage collatéral de cette « course aux armements » intermicrobienne, attisée par l’usage incontrôlé des antibiotiques. Un énorme impact médical de ces découvertes récentes est attendu.