Dans une étude récente publiée dans PLoS Biologie, les chercheurs ont montré que les caractéristiques du cycle biologique des agents pathogènes aident à déterminer l’âge des humains lorsqu’ils ont la plus forte probabilité d’être infectés par une maladie infectieuse.
Arrière plan
Les théories de la succession écologique prédisent un changement directionnel dans la composition de la communauté. Les espèces pionnières sont établies à partir du pool d’espèces régionales en fonction des traits d’histoire de vie, ce qui pourrait modifier l’espace de niche dans la communauté pour accélérer l’établissement d’espèces successives secondaires aux caractéristiques dissemblables. En tant que tel, l’assemblage d’espèces existantes facilite l’introduction/la croissance de certaines espèces tout en en empêchant d’autres.
La facilitation pourrait se produire via l’amélioration de l’habitat ou des interactions mutualistes, tandis que l’entrave se produit par une concurrence directe pour les ressources ou la dégradation de l’adéquation de l’habitat. Le renouvellement des espèces se produit lorsque la croissance d’une espèce existante avec des traits d’histoire de vie similaires est réduite au point qu’un nouvel ensemble d’espèces avec des traits d’histoire de vie différents les remplace. Le concept de renouvellement des espèces a été appliqué avec succès pour explorer et comprendre comment le microbiome d’un individu influence certaines conditions médicales.
Le système immunitaire et les infections passées ont un impact sur la qualité de l’habitat pour les nouveaux agents pathogènes. L’invasibilité et l’adéquation de l’environnement hôte pour les agents pathogènes nouvellement introduits seront dues 1) à la fonction immunitaire d’un hôte individuel façonnée par des expositions passées à des maladies et 2) à la population d’hôtes qui ont connu différentes maladies mais dont les fonctions immunitaires ont été influencées de manière similaire. façons.
Par conséquent, une population d’hôtes fonctionne comme un assemblage d’individus en interaction avec des mémoires immunitaires distinctes, constituant de manière cumulative une parcelle d’habitat. Le microbiome de la population hôte pourrait entraver le succès d’une nouvelle infection par la compétition pour les ressources intra-hôte ou par la dégradation de l’habitat due à une exposition passée à un agent pathogène induisant une protection croisée. À l’inverse, la succession d’agents pathogènes pourrait se produire par 1) des infections secondaires opportunistes et 2) l’amnésie immunitaire, la perturbation de la mémoire immunitaire acquise précédemment.
L’étude et les conclusions
Dans la présente étude, les chercheurs ont émis l’hypothèse que les maladies partageant des caractéristiques d’histoire de vie pourraient être plus susceptibles de se produire aux mêmes stades démographiques de la vie des hôtes dans une population (à savoir, l’âge de la plus grande prévalence). Les auteurs ont identifié six caractéristiques candidates qui affectent la façon dont les infections réussissent à infecter les populations humaines au fil du temps.
Les six caractéristiques étaient 1) la durée de la période d’incubation, 2) la durée de la période infectieuse, 3) la viabilité du pathogène en dehors de son hôte, 4) la distance physique pour la transmission de la maladie entre les hôtes, 5) la fréquence à laquelle la maladie est opportuniste et 6) la maladie mutabilité. L’analyse de la théorie de la succession s’est limitée aux charges de morbidité dans les pays en développement.
Les auteurs ont effectué une recherche documentaire sur Google Scholar et PubMed pour l’étiologie et chacun des 30 agents pathogènes infectieux pour trouver des estimations des six caractéristiques. Les agents pathogènes ont été explicitement sélectionnés pour inclure la diversité épidémiologique dans les taxons d’agents pathogènes et les mécanismes de transmission.
Un score qualitatif de succession a été introduit pour chaque agent pathogène afin de résumer les effets de ces (six) traits et de tester la capacité à prédire l’âge moyen de la plus grande prévalence d’une maladie donnée. Une régression linéaire a été effectuée sur des valeurs par paires pour tester si le score de succession a produit un modèle corrélatif valide de l’âge de la plus grande prévalence pour chaque maladie infectieuse.
Les auteurs ont trouvé une corrélation significative entre les scores de succession pour 30 agents pathogènes et les catégories démographiques spécifiques au cours de l’âge de plus grande prévalence pour chaque maladie. De plus, la classification des tranches d’âge basée uniquement sur le score de succession était également significative. Ceci était cohérent avec l’hypothèse d’une certaine progression successionnelle dans l’écologie de la maladie de l’habitat humain-hôte.
Cinq des 10 maladies ayant les résidus de régression les plus importants (en termes de valeurs absolues) étaient des infections sexuellement transmissibles (IST). Ebola présentait le résidu le plus important ; l’âge estimé de la plus grande prévalence d’Ebola était déterminé par la petite taille de l’échantillon et la dynamique initiale après son émergence plutôt que par le schéma de succession à long terme.
La répétition de l’analyse de régression sans les IST et Ebola a donné une corrélation beaucoup plus forte, suggérant que le concept de théorie de la succession pourrait éclairer les discussions sur l’écologie de la maladie. Alternativement, l’application du nombre reproducteur de chaque agent pathogène comme corrélat de l’âge de la plus grande prévalence n’a fait aucune prédiction significative.
conclusion
En résumé, les résultats suggèrent que la dynamique communautaire des infections devrait être considérée plus largement dans les discussions sur la santé humaine et les maladies. Bien qu’imparfait, le score de succession offrait des informations importantes sur l’âge de la plus grande prévalence. Une étape future importante consisterait à répéter les analyses actuelles dans les établissements de soins de santé modernes, en particulier dans les pays développés, et à déterminer si les mêmes caractéristiques étiologiques produisent des traits de succession similaires.
