Grâce à une subvention de 661216 $ de la Fondation Steven & Alexandra Cohen, Brandon Jutras, professeur adjoint de biochimie au Virginia Tech College of Agriculture and Life Sciences, étudiera l'arthrite de Lyme, y compris la composante cellulaire qui y contribue.
La maladie de Lyme est la maladie à transmission vectorielle la plus signalée dans le pays. Au cours des 20 dernières années, les États-Unis ont connu une augmentation spectaculaire du nombre de cas signalés et de la répartition géographique de la maladie. En Virginie, la maladie est transmise par les tiques à pattes noires, qui sont infectées par la bactérie responsable de la maladie de Lyme, Borrelia burgdorferi.
Les symptômes peuvent commencer par une éruption cutanée classique et / ou des symptômes pseudo-grippaux, bien que certains patients présentent peu ou pas de signes avant-coureurs. Si elle n'est pas traitée rapidement, l'infection peut s'aggraver rapidement, se propager à d'autres tissus et provoquer des problèmes neuromusculaires et cardiaques. Aux États-Unis, l'arthrite de Lyme – une affection débilitante et extrêmement douloureuse – est le symptôme de stade avancé le plus courant de la maladie de Lyme.
Comme Borrelia burgdorferi – la bactérie qui cause la maladie de Lyme – est transmise d'une tique à un humain, elle se développe et se divise. Et comme il grandit et se divise, il perd un composant cellulaire appelé peptidoglycane. Ce composant de la paroi cellulaire peut persister chez un patient après un traitement antibiotique et est capable de provoquer de l'arthrite. «
Brandon Jutras, professeur adjoint de biochimie au Virginia Tech College of Agriculture and Life Sciences, membre affilié du Fralin Life Sciences Institute et du programme de biologie moléculaire et cellulaire
Jutras et ses collègues de Virginia Tech utilisent une étude récente comme tremplin. En 2019, ils ont découvert que lorsque Borrelia burgdorferi envahit et croît dans le corps, elle libère du peptidoglycane dans l'environnement extracellulaire. Une fois versé, le peptidoglycane commence à se rassembler dans le liquide synovial qui entoure nos articulations, en particulier le genou chez certains patients.
Une fois l'infection établie, le corps humain envoie une réponse inflammatoire pour combattre la maladie de Lyme. Certains patients peuvent se débarrasser naturellement de l'infection, mais la plupart nécessitent une antibiothérapie exhaustive. Le problème est que, même en l'absence de signes évidents d'infection, l'inflammation persiste. L'inflammation inappropriée entraîne une douleur intense, une raideur et d'autres signes d'arthrite de Lyme. Exactement comment et pourquoi le corps réagit de cette manière a intrigué les chercheurs, mais Jutras pense que la chimie unique du peptidoglycane peut détenir la clé.
« Toutes les bactéries ont du peptidoglycane. Mais, il s'avère que le peptidoglycane de Borrelia burgdorferi a des caractéristiques chimiques uniques qui le distinguent de la plupart des autres bactéries. Nous pensons que ces différences moléculaires qui se produisent dans le peptidoglycane de Borrelia burgdorferi sont importantes pour provoquer la persistance de Lyme réponse à l'arthrite « , a déclaré Jutras.
Pour déterminer quelles voies sont en jeu, et comment et pourquoi l'inflammation se produit, Jutras utilisera le séquençage d'ARN unicellulaire. Les chercheurs exposeront à la fois des souris et des cellules humaines saines au peptidoglycane, puis ils utiliseront le séquençage d'ARN unicellulaire pour observer la réponse de chaque cellule immunologique.
« Si nous sommes en mesure de comprendre comment nous réagissons au peptidoglycane de B. burgdorferi et pourquoi il est capable de résider chez l'homme pendant de longues périodes, nous devrions être en mesure de concevoir ou de modifier des thérapies pour intervenir, guérissant ainsi les patients des symptômes à long terme, « , a déclaré Jutras.
Le laboratoire Jutras a également fait appel aux co-PIs Coy Allen et Rich Helm. Allen, professeur agrégé de maladies inflammatoires au département de sciences biomédicales et de pathobiologie du Virginia-Maryland College of Veterinary Medicine, apportera son concours aux études immunologiques. Helm, professeur agrégé de biochimie au Collège d'agriculture et des sciences de la vie, analysera et effectuera le contrôle de la qualité des préparations de peptidoglycanes en utilisant la spectrométrie de masse.
La subvention a été octroyée par le biais de la Fondation Steven & Alexandra Cohen, le plus grand bailleur de fonds privé de recherche sur la maladie de Lyme et les tiques aux États-Unis. Lancée en 2015, la Cohen Lyme & Tickborne Disease Initiative souscrit à des études révolutionnaires en matière de prévention, de diagnostic et de traitement.
« Cette fondation agit comme un catalyseur pour la recherche sur Lyme et d'autres maladies transmises par les tiques. Il y a tellement de domaines de recherche importants dans le domaine de la maladie de Lyme et ce sont ces types d'efforts qui feront avancer l'aiguille. C'est un service et une initiative phénoménaux. Nous sommes très chanceux de nous associer à eux et, espérons-le, d'obtenir des réponses à certaines questions cruciales sur le terrain « , a déclaré Jutras.
