Deux projets des scientifiques de Texas A&M AgriLife Research visent à protéger l’industrie bovine américaine de la menace émergente des tiques résistantes aux pesticides.
Adela Chavez, Ph.D., entomologiste et professeure adjointe d’AgriLife Research, et Patricia Pietrantonio, Ph.D., chercheuse et professeure d’AgriLife, toutes deux au Texas A&M College of Agriculture and Life Sciences Department of Entomology, ont chacune reçu un US Subvention du Département de l’agriculture de l’Institut national de l’alimentation et de l’agriculture visant à créer de nouvelles façons de prévenir les infestations de tiques et de protéger le bétail du Texas contre les maladies propagées par les tiques de la fièvre du bétail.
Les tiques de la fièvre bovine représentent l’une des plus grandes menaces pour l’industrie bovine américaine. Les tiques transportent des parasites et des bactéries qui causent des maladies mortelles, notamment la babésiose bovine et l’anaplasmose. Quelques traitements mais aucun vaccin efficace n’existent pour ces maladies.
L’industrie bovine du Texas a un besoin urgent de nouvelles technologies pour lutter contre ces tiques, et la recherche financée par des subventions d’AgriLife Research répond aux besoins de l’industrie, a déclaré Phillip Kaufman, Ph.D., chef du département d’entomologie.
Pietrantonio a reçu 625 000 $ pour une étude de trois ans visant à identifier des molécules synthétiques qui peuvent être développées dans des traitements qui tuent les tiques de la fièvre du bétail mais qui ne sont pas toxiques pour le bétail ou les humains. Chavez a reçu 530 405 $ pour une étude de deux ans axée sur la création de vaccins pour le bétail.
Ces études ont d’énormes implications non seulement pour l’industrie bovine, mais aussi pour notre compréhension biologique globale des tiques. Une nouvelle recherche comme celle-ci est difficile, mais elle est d’une importance vitale pour l’avenir de la santé animale et humaine. »
Phillip Kaufman, Ph.D., chef du département d’entomologie
Les tiques de la fièvre du bétail menacent de réapparaître
Les tiques et les maladies transmises par les tiques affectent considérablement le bétail dans le monde. L’alimentation des tiques peut réduire la production de lait et le gain de poids, endommager les peaux et provoquer une anémie ou même la mort.
Les ventes de bovins et de veaux de boucherie sont le produit agricole n ° 1 du Texas et génèrent environ 8,5 milliards de dollars par an. Dans le monde, les tiques causent des pertes économiques estimées à 18,7 milliards de dollars chaque année.
Les efforts d’éradication de la fièvre bovine ont commencé en 1906 et ont été officiellement éradiqués aux États-Unis au début des années 1940. Mais les tiques de la fièvre bovine sont encore courantes au Mexique. Ils constituent une menace croissante pour les éleveurs de bovins car ils développent une résistance aux acaricides, la principale méthode pour les contrôler.
Des tiques résistantes à la perméthrine, un acaricide non utilisé contre la tique de la fièvre du bétail au Texas mais largement utilisée au Mexique, ont été trouvées au Texas, malgré les efforts de quarantaine des tiques. Cependant, il a été démontré que les tiques résistent à de nombreux autres acaricides en dehors des États-Unis, ce qui constitue une menace pour l’industrie bovine. Les tiques de la fièvre bovine infestent également la faune, comme le cerf de Virginie et d’autres animaux exotiques, y compris les antilopes nilgai présentes dans le sud du Texas.
Le mouvement d’animaux porteurs de tiques à travers la frontière américano-mexicaine est une menace constante, car les tiques du bétail pourraient s’établir et éventuellement transmettre des agents pathogènes pathogènes aux troupeaux de bovins. La résistance des tiques aux acaricides rend impératif de développer à la fois des vaccins anti-tiques et de nouveaux traitements anti-tiques sans danger pour les animaux vertébrés.
Des vaccins pour protéger le bétail
Adela Chavez, Ph.D., élargit ses recherches sur les tiques pour rechercher un vaccin pour traiter le bétail infecté par les tiques de la fièvre bovine. (Photo Texas A&M AgriLife par Laura McKenzie)
Bien que certains vaccins aient montré une protection partielle, Chavez a déclaré que les différences génétiques entre les populations de tiques réduisent l’efficacité des vaccins. Son projet examinera l’utilisation potentielle de substances provenant des glandes salivaires et de l’intestin moyen des tiques comme vaccins candidats.
Plus précisément, l’étude se concentrera sur de petites particules, appelées vésicules extracellulaires, dans les glandes salivaires et l’intestin moyen des tiques. L’équipe examinera les vésicules extracellulaires pour les protéines qui provoquent des réponses immunitaires chez les bovins et les cerfs.
L’équipe mènera ces études sur deux espèces de tiques très différentes, la tique de la fièvre bovine et la tique étoile solitaire. Les protéines qui provoquent des réponses immunitaires seront ensuite utilisées pour générer des vésicules artificielles qui peuvent être produites en masse et commercialisées pour créer un vaccin protecteur contre différentes espèces de tiques.
Des vaccins efficaces contre les tiques réduiront l’impact des tiques et des maladies transmises par les tiques sur le bétail, a déclaré Chavez. Elle a ajouté que l’étude pourrait également fournir des informations applicables à d’autres systèmes de livraison, ayant potentiellement un impact sur la santé animale et humaine.
« Nous créons quelque chose de nouveau », a déclaré Chavez. « Tout ce que nous faisons est expérimental – extraire les molécules, identifier les protéines des tiques à exploiter et créer des vésicules artificielles pour ensuite produire un vaccin à valider. C’est passionnant de penser au potentiel, mais il reste beaucoup de travail à faire. «
Ce projet implique également Tammi Johnson, Ph.D., professeur adjoint d’écologie des maladies de la faune au Texas A&M’s Department of Rangeland, Wildlife and Fisheries Management, et Don Thomas du USDA-Agricultural Research Service.
Des acaricides pour perturber les tiques
Lorsque les tiques de la fièvre bovine se nourrissent de sang sur les animaux hôtes, elles transmettent des bactéries et des parasites dans leur salive. Pietrantonio a déclaré que son projet se concentre sur la production de molécules chimiques qui perturbent de manière sélective la capacité des tiques à mordre et à se nourrir.
Ce projet multidisciplinaire évaluera de petites molécules découvertes dans le laboratoire de Pietrantonio qui agissent contre une protéine spécifique à la tique et ne sont pas toxiques pour les cellules de vertébrés. Les chercheurs étudieront également la physiologie des tiques pour identifier les récepteurs hormonaux des tiques qui pourraient être perturbés par de petites molécules synthétiques qui seront mortelles, mais uniquement pour les tiques.
L’équipe de Pietrantonio criblera des milliers de molécules synthétiques à l’aide de technologies de pointe pour identifier les molécules pouvant être mortelles pour les tiques. Le projet produira de nouvelles connaissances moléculaires sur la physiologie et l’endocrinologie des tiques dans le but de tuer les tiques ou de réduire le nombre d’œufs produits par les femelles, ce qui réduira la taille de la population.
En plus de Pietrantonio, le projet comprend trois collaborateurs de l’USDA-Agricultural Research Service travaillant sur les tiques du bétail : Perot Saelao, Ph.D., Kevin Temeyer, Ph.D., et Don Thomas, Ph.D. L’équipe comprend également Dwight Baker, Ph.D., chercheur principal au laboratoire de James Sacchettini, Ph.D., au Texas A&M Department of Biochemistry and Biophysics. Les membres de l’équipe possèdent des expertises complémentaires en toxicologie, physiologie, génomique et chimie des tiques.
« Il y a tellement de choses que nous ne savons pas sur les tiques ou leurs processus physiologiques et biologiques au niveau moléculaire », a déclaré Pietrantonio. « Ce sont des expériences à long terme pour identifier les gènes et les récepteurs et les processus critiques des tiques que nous pouvons perturber et de nouvelles molécules que nous pouvons utiliser en toute sécurité. »
