Dans une étude récente publiée dans la revue Biologie PLOS, des chercheurs adaptent une souche de poux du corps humain à un distributeur membranaire pour étudier la dynamique de son infection avec Yersinia pestisl'agent causal de la peste.
Étude: Yersinia pestis peut infecter les glandes de Pawlowsky des poux du corps humain et être transmise par piqûre de pou. Crédit d'image : PPK_studio/Shutterstock.com
Sommaire
Les poux peuvent-ils être infectés par Y. pestis ?
Les poux du corps humain, autrement appelés Pediculus humanus humanus, sont des parasites hématophages qui prospèrent dans des conditions de mauvaise hygiène. Ce sont des vecteurs connus d’agents pathogènes comme Bartonella Quintana, Borrélia récurrenteet Rickettsia prowazekii; cependant, leur rôle dans la transmission Y. pestis est controversé.
Bien que les puces et les rats traditionnellement impliqués soient des vecteurs bien établis, des études récentes suggèrent que les poux humains peuvent également potentiellement transmettre la peste et, par conséquent, pourraient avoir été impliqués dans des pandémies antérieures, notamment la peste noire.
Des preuves expérimentales montrent que les poux peuvent être infectés par Y. pestis, en particulier à des niveaux élevés de bactériémie, et transmettent la bactérie ; cependant, leur efficacité et leurs taux de survie après l’infection sont variables. Des expériences antérieures ont signalé de faibles taux de transmission, tandis que des études plus récentes utilisant des poux adaptés au lapin ont montré une transmission plus élevée mais une mortalité rapide des poux.
Ainsi, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour clarifier le rôle des poux de corps dans la transmission de la peste, notamment les doses infectieuses minimales, la durée de l’infection et les mécanismes de transmission. Pour combler cette lacune, les chercheurs de la présente étude ont utilisé un modèle de pou du corps standardisé adapté à l'alimentation par membrane pour évaluer la compétence vectorielle des poux pour Y. pestis.
À propos de l'étude
La souche de pou du corps humain de San Francisco a été utilisée dans l’étude. Les transferts directs et différés ont tous deux été utilisés pour étudier la compétence des vecteurs de poux de corps pour Y. pestis. Les taux d'infection par les poux, la mortalité, la transmission bactérienne et l'excrétion fécale ont été surveillés pendant une semaine.
Souches artificielles de Y. pestis, Y. pseudotuberculoseou Escherichia coli Les souches exprimant mCherry ont été isolées sur des plaques de gélose au sang et cultivées dans un bouillon d'infusion cerveau-cœur. La microscopie à fluorescence et l'immunohistochimie (IHC) ont été utilisées pour étudier les sites de colonisation de Y. pestis chez les poux de corps et les mécanismes de transmission sous-jacents.
Les efficacités de transmission de la bactérie avec différentes périodes d'alimentation allant de trois à 20 heures ont été déterminées et comparées chez les poux infectés par la glande de Pawlowsky (PG) et ceux infectés uniquement par l'intestin moyen. Différentes doses de sang infectieux allant de 104 à 107 des unités formant colonies (UFC)/ml ont été utilisées pour simuler la bactériémie humaine à des fins d'analyse.
Le niveau minimum de bactériémie requis pour une infection chronique des poux de corps et une colonisation par les PG a été déterminé. Le pouvoir infectieux et le potentiel de transmission de diverses souches bactériennes, notamment Y. pestis et E. coliont également été examinés chez les poux du corps humain.
Résultats de l'étude
Le groupe de transfert retardé a montré des taux d’infection, de mortalité et de transmission plus élevés mais non significatifs. Les deux scénarios ont démontré que les poux de corps pouvaient devenir infectés de manière chronique et transmettre efficacement Y. pestisleur efficacité de transmission restant stable ou s'améliorant au septième jour malgré Y. pestis-mortalité induite.
Trois modèles de localisation de Y. pestis ont été observés chez les poux : aucune bactérie détectable, bactéries uniquement dans l'intestin moyen et bactéries dans la tête avec ou sans présence de l'intestin moyen. Environ 14 % des poux infectés ont développé des infections de la tête dans les PG, ces structures étant supposées contribuer à la lubrification des pièces buccales. Y. pestis a été trouvé dans les PG et leurs conduits via IHC, confirmant ainsi leur rôle dans la transmission de la bactérie.
Seuls les poux infectés par PG sont transmis Y. pestis pendant la période d'alimentation de trois heures, avec une médiane de 68 UFC récupérées. En comparaison, au cours des tests d'alimentation de 20 heures, les poux infectés par le PG transmettaient systématiquement des CFU plus élevées avec une médiane de 2 000 CFU/pou par rapport aux poux de l'intestin moyen uniquement.
Après le test, tous les poux infectés par le PG sont restés infectés, contre seulement 75 % des poux de l’intestin moyen uniquement. Y. pestis a été trouvé dans la tête de tous les poux infectés par le PG, ce qui indique que l'infection par le PG améliore l'efficacité de la transmission.
Un niveau minimum de bactériémie de 1,2 x 105 CFU/ml était nécessaire pour Y. pestis pour provoquer de manière fiable une infection chronique des poux de corps avec une colonisation ultérieure par les PG. Alors que l'infection chronique a été observée à un taux de 58 % à 108 CFU/ml, infection par PG et transmission se sont produites à des niveaux de bactériémie supérieurs ou égaux à 107 UFC/ml. Un potentiel de transmission fécale a été observé même en cas de faible bactériémie.
L'infection chronique de l'intestin moyen des poux de corps s'est produite dans une plage communément observée dans les rapports de cas cliniques, tandis que l'infection par PG s'est produite dans la plage supérieure de la bactériémie de la peste humaine. Cependant, toutes les souches bactériennes testées pourraient coloniser l’intestin moyen des poux de corps ; seulement Yersinia spp. pourrait infecter les PG. Les taux d’infection et de transmission étaient comparables parmi toutes les souches bactériennes.
Conclusions
La présente étude fournit des preuves solides soutenant le rôle des poux du corps humain en tant que vecteurs potentiels de transmission de la peste. Grâce à leur apport sanguin plus important, à leur alimentation fréquente et à l'absence de gènes clés de l'immunité, les poux du corps humain sont infectés et transmis efficacement. Y. pestis.
Les épidémies historiques, qui correspondent au pic d'activité des puces des rongeurs, indiquent que les poux de corps peuvent avoir contribué de manière significative à la transmission de la peste dans des conditions spécifiques. Ainsi, les résultats de l’étude soulignent l’importance de prendre en compte plusieurs vecteurs dans la formulation de stratégies de contrôle des maladies.
