L’entomologiste Jannelle Couret de l’Université de Rhode Island fait pencher la façon dont nous comprenons la bactérie qui cause la maladie de Lyme. Au lieu de l’examiner d’un point de vue humain, elle et une équipe interdisciplinaire de chercheurs adoptent le point de vue de la tique.
Alors que les bactéries – Borrelia burgdorferi – est l’agent pathogène responsable de la maladie de Lyme chez l’homme, sa présence est assez différente chez les tiques à pattes noires qui captent la bactérie en se nourrissant de souris à pattes blanches. Pour les tiques, la bactérie ne cause pas de maladie. Cela pourrait même être bénéfique.
Au cours des quatre prochaines années, l’équipe de Couret étudiera les facteurs écologiques à l’origine de l’évolution des Borrelia burgdorferi dans les tiques à pattes noires grâce à une subvention de 2,6 millions de dollars des National Institutes of Health. La subvention fait partie du prestigieux programme Ecology and Evolution of Infectious Disease (EEID), géré par le NIH, la National Science Foundation et le US Department of Agriculture.
Je suis vraiment intéressé par les facteurs qui déterminent les populations de tiques. Leurs populations varient d’une année à l’autre. Nos données préliminaires suggèrent que la survie des tiques au cours de certaines de leurs premières étapes de la vie est améliorée selon qu’elles hébergent ou non ces bactéries.
Jannelle Couret, professeure adjointe d’études biologiques et chercheuse principale de la subvention
Pour l’étude de quatre ans, Couret collabore avec le professeur agrégé Sukanya Narasimhan de la Yale Medical School, le professeur agrégé Jean Tsao de l’Université d’État du Michigan et le professeur agrégé Cynthia Lord de l’Université de Floride – ainsi que des stagiaires postdoctoraux, diplômés et de premier cycle à chaque institution.
« L’un de mes aspects préférés de ce travail est l’équipe de recherche. Nous sommes toutes des femmes et trois d’entre nous sont des femmes de couleur », a déclaré Couret, qui est en partie autochtone, afro-cubaine et américaine. « Je pense que c’est – malheureusement – quelque peu rare en science. »
Les tiques à pattes noires, également appelées tiques du cerf, sont porteuses de sept agents pathogènes connus et sont responsables d’environ 95 % des maladies transmises par les tiques aux États-Unis, dont environ 30 000 cas de maladie de Lyme signalés chaque année. Les tiques du chevreuil peuvent acquérir la bactérie qui cause la maladie de Lyme à n’importe quel stade de leur vie – larve, nymphe ou adulte – lors d’un repas de sang de souris à pattes blanches, les principaux porteurs de la bactérie de la maladie de Lyme. (Bien que l’abondance des tiques du cerf soit associée avec désinvolture aux cerfs, ces hôtes ne transmettent pas Borrelia burgdorferi aux tiques, et les cerfs ne sont pas considérés comme un hôte important pour le maintien de la bactérie dans les populations fauniques.)
Mais la bactérie ne provoque pas la maladie de Lyme chez les souris ou les tiques. Dans des études pilotes, Couret a observé des changements dans les tiques qui acquièrent la bactérie, notamment le comportement, le métabolisme, la respiration et la survie. Il semble donc y avoir un avantage pour ces tiques, a-t-elle déclaré.
« C’est un changement d’état d’esprit », a déclaré Couret, qui a rejoint l’URI en 2015 après avoir obtenu son doctorat. en écologie des maladies infectieuses à l’Université Emory. « Nous pensons principalement à Borrelia burgdorferi comme agent pathogène car il provoque la maladie de Lyme chez l’homme. Nous étudions le cycle de transmission de la bactérie dans la nature entre les tiques et les souris à pattes blanches. Il est possible qu’il n’agisse pas comme un agent pathogène, mais plutôt comme un symbiote bénéfique de la tique, un partenaire. La question d’ensemble est, si nous considérons Borrelia burgdorferi avec cet objectif, peut-on mieux comprendre sa dynamique de transmission ? »
Pour comprendre le cycle de transmission de la maladie de Lyme, les chercheurs exploreront les relations de nombreuses influences sur les bactéries de la tique, y compris les facteurs environnementaux, tels que la température et l’humidité ; facettes écologiques, comme le microbiome de la tique ; et les interactions de la bactérie avec d’autres organismes de la tique.
« Nous étudions les effets des bactéries sur les tiques à différents niveaux, de l’expression génique au comportement », a-t-elle déclaré. « Nous combinerons ces informations pour examiner l’aptitude évolutive des tiques et modéliser les impacts des bactéries sur populations annuelles de tiques. Nous pensons également au microbiome. Nous voulons une vision vraiment complète de l’ensemble des interactions écologiques qui influencent les tiques, Borrelia burgdorferiet leur partenariat. »
Pour l’étude, Narasimhan, un biologiste moléculaire, examinera l’expression des gènes pour savoir ce qui change dans les tiques qui acquièrent les bactéries, ainsi que ce qui change dans les bactéries. Lord, un modélisateur de maladies à transmission vectorielle, intégrera les résultats de l’expérience dans un modèle capable de prédire les populations de tiques et les taux de transmission de Borrelia burgdorferi.
Tsao, un écologiste des tiques, étudiera les tiques du cerf dans le Midwest, un autre point chaud de la maladie de Lyme. Parallèlement aux travaux de Couret dans le Rhode Island, Tsao étudiera le comportement et le développement des tiques dans un environnement semi-naturel. Tsao et Couret examineront également les traits pouvant être affectés par la présence de Borrelia burgdorferiles effets des conditions environnementales, les taux de survie et l’expression des gènes.
Lorsqu’elle sera terminée, l’étude élargira considérablement notre compréhension des facteurs à l’origine du maintien de la maladie de Lyme chez la faune. Les découvertes pourraient éventuellement conduire à des moyens de contrôler la population de tiques du cerf ou d’éclairer les mesures de prévention des maladies, a déclaré Couret.
De plus, en caractérisant le rôle du microbiome en ce qui concerne les interactions tique-Borrelia, la recherche pourrait conduire à de nouvelles méthodes de contrôle biologique, telles que la recherche de bactéries concurrentes dans la tique qui, lorsqu’elles sont présentes, ont un impact négatif Borrelia burgdorferi transmission.
Un aspect unique de la subvention est l’accent mis sur la fourniture d’un mentorat complet aux stagiaires, en centrant les expériences de ceux qui ont été marginalisés dans la science et en soutenant l’équipe par le développement professionnel dans les quatre institutions impliquées. Appelé Microbiome Integrated Tick Ecology Network – ou MITEY Network, comme dans les acariens – le mentorat enverra des stagiaires dans chaque université partenaire pour affiner les compétences scientifiques, promouvoir des pratiques d’écriture et de communication scientifiques durables et productives, soutenir un état d’esprit de croissance et réduire le syndrome de l’imposteur.
« Nous voulons nous assurer qu’il s’agit d’une culture et d’un environnement de recherche inclusifs pour nos stagiaires », a déclaré Couret.
