À l’aide d’échantillons de selles provenant de latrines Viking, des chercheurs de l’Université de Copenhague ont cartographié génétiquement l’un des plus anciens parasites humains – le trichocéphale. La cartographie reflète la propagation mondiale du parasite et son interaction avec les êtres humains, une relation délicate qui peut nous rendre plus sains et malades.
En utilisant des œufs fossilisés dans des matières fécales datant de 2500 ans provenant de colonies vikings au Danemark et dans d’autres pays, des chercheurs du Département des sciences végétales et environnementales de l’Université de Copenhague et du Wellcome Sanger Institute (Royaume-Uni) ont réalisé le plus grand et le plus approfondi analyse génétique de l’un des plus anciens parasites trouvés chez l’homme – le trichocéphale.
L’étude, publiée dans Communication Nature, présente des connaissances totalement inédites sur le développement et la dispersion préhistorique du parasite. Ces connaissances peuvent être appliquées dans les efforts visant à prévenir la résistance du parasite aux médicaments et sa propagation future.
L’étude suggère que l’homme et le parasite ont développé une interaction délicate sur des milliers d’années, par laquelle le parasite essaie de rester « sous le radar » pour ne pas être repoussé, ce qui lui laisse plus de temps pour infecter de nouvelles personnes. D’après d’autres études, on sait que le trichocéphale stimule le système immunitaire humain et le microbiome intestinal, au bénéfice mutuel de l’hôte et du parasite.
Alors que le trichocéphale (Trichuris trichiura) est désormais rare dans les pays industrialisés, et ne cause le plus souvent que des problèmes mineurs chez les individus sains, on estime que le parasite touche 500 millions de personnes dans les pays en développement.
Chez les personnes souffrant de malnutrition ou dont le système immunitaire est affaibli, le trichocéphale peut entraîner une maladie grave. Notre cartographie du trichocéphale et de son développement génétique facilite la conception de médicaments anti-vers plus efficaces qui peuvent être utilisés pour prévenir la propagation de ce parasite dans les régions les plus pauvres du monde. »
Professeur Christian Kapel, Département des sciences végétales et environnementales de l’UCPH
Caca de latrine fossilisé de Copenhague et Viborg
Les œufs, et non les vers, ont permis aux chercheurs d’examiner le matériel génétique de trichocéphales vieux de milliers d’années. En raison de la chitine extrêmement durable dans les capsules d’œufs, leur ADN interne a été bien conservé pendant que les œufs ont été enterrés dans un sol humide.
En examinant des échantillons de selles fossilisées qui avaient été précédemment découverts dans les latrines des colonies vikings de Viborg et de Copenhague, les chercheurs ont isolé les œufs au microscope, les ont tamisés des selles et les ont soumis à des analyses génétiques raffinées que les chercheurs perfectionnent depuis des années dans études précédentes.
« Nous savons depuis longtemps que nous pouvons détecter au microscope des œufs de parasites âgés de 9 000 ans. Heureusement pour nous, les œufs sont conçus pour survivre dans le sol pendant de longues périodes. Dans des conditions optimales, même le matériel génétique du parasite peuvent être extrêmement bien conservés. Et certains des œufs les plus anciens dont nous avons extrait de l’ADN ont 5000 ans. Il a été assez surprenant de cartographier entièrement le génome d’œufs de trichures bien conservés vieux de 1000 ans dans cette nouvelle étude « , explique Christian Kapel.
Les chercheurs ont examiné des échantillons de selles archéologiques provenant de plusieurs endroits. Ces échantillons génétiques anciens sont comparés à des échantillons contemporains obtenus de personnes atteintes de trichocéphales du monde entier. Cela a fourni aux chercheurs un aperçu du génome du ver et de son évolution sur des dizaines de milliers d’années.
« Sans surprise, nous pouvons voir que le trichocéphale semble s’être propagé de l’Afrique au reste du monde avec les humains il y a environ 55 000 ans, suite à l’hypothèse dite « hors d’Afrique » sur la migration humaine », explique Christian Kapel.
Peut vivre inaperçu dans l’intestin pendant des mois
Un trichocéphale peut atteindre cinq à sept centimètres de long et vivre inaperçu dans l’intestin d’un individu en bonne santé pendant plusieurs mois. Pendant ce temps, il pond des œufs en continu, qui sont expulsés par les excréments. Chez les personnes dont le système immunitaire est affaibli, le trichocéphale peut causer un large éventail de maladies gastro-intestinales, de malnutrition et même retarder le développement de l’enfant.
Les vers sont transmis par la voie fécale-orale, ce qui signifie que les œufs de parasites microscopiques dans le sol peuvent se propager à l’eau potable ou à la nourriture, après quoi ils sont ingérés par la bouche d’un nouvel hôte.
« Les œufs reposent dans le sol et se développent pendant environ trois mois. Une fois mûris, les œufs peuvent survivre encore plus longtemps dans la nature, en attendant d’être consommés par un nouvel hôte dans le tube digestif duquel ils écloront ensuite. Tout leur cycle de vie est adapté pour survivre dans le sol le plus longtemps possible », explique Christian Kapel.
Ainsi, l’âge d’or de ces vers dans notre partie du monde était lorsque nos conditions de toilettes et de cuisine, ainsi que notre hygiène personnelle, étaient très différentes de celles d’aujourd’hui.
« À l’époque des Vikings et jusqu’au Moyen Âge, on n’avait pas de conditions très sanitaires ni d’installations de cuisine et de toilettes bien séparées. Cela a permis au trichocéphale de se propager bien mieux. Aujourd’hui, il est très rare dans la partie industrialisée de Malheureusement, des conditions favorables à la propagation existent encore dans les régions les moins développées du monde », déclare Christian Kapel.
Faits:
- La nouvelle étude fournit la première cartographie génétique approfondie et complète du trichocéphale. Jusqu’à présent, seuls des segments limités du génome étaient connus.
- Le parasite s’est propagé de l’Afrique au reste du monde avec nos ancêtres humains.
- Entre autres choses, les chercheurs ont collecté des échantillons de selles avec des œufs de trichures dans des colonies vikings au Danemark, en Lettonie et aux Pays-Bas.
- Les anciens échantillons génétiques ont été comparés à des échantillons contemporains de personnes atteintes de trichures de nombreux pays d’Afrique, d’Amérique centrale, d’Asie et d’Europe.
- Le Center for Disease Control (CDC) des États-Unis estime que 604 à 795 millions de personnes sont infectées par la trichuriase dans le monde. Source : Pullan, RL, Smith, JL, Jasrasaria, R. & Brooker, SJ (2014) Nombre mondial d’infections et charge de morbidité des helminthes transmis par le sol en 2010. Parasite. Vecteurs 7, 37.
- L’étude est dirigée par le Département des sciences végétales et environnementales de l’Université de Copenhague, Section de biologie des organismes et réalisée en collaboration avec le Wellcome Sanger Institute (Royaume-Uni).
