Élucider les interactions hôte-microbe pour lutter contre les maladies à transmission vectorielle

Dans une nouvelle étude, des chercheurs de Yale ont identifié les cibles du corps humain auxquelles se lient les agents pathogènes transmis par les moustiques, les tiques et d’autres vecteurs. Leurs découvertes, disent-ils, pourraient contribuer à lutter contre la menace croissante des maladies à transmission vectorielle, l’une des principales causes de mortalité dans le monde.

L’étude a été publiée dans Cellule.

« Nous voulions mieux comprendre les mécanismes précis par lesquels les agents pathogènes interagissent avec les humains pour infecter l’hôte et provoquer une maladie », a déclaré le premier auteur Thomas Hart, Ph.D., postdoctorant à la Yale School of Medicine (YSM). « Pour ce faire, nous avons testé les interactions entre des milliers de protéines humaines et des dizaines d’agents pathogènes microbiens, puis examiné l’importance de celles identifiées », a-t-il déclaré.

Les agents pathogènes doivent interagir avec les molécules de l’hôte, à savoir les protéines de l’hôte, pour infecter un hôte, échapper au système immunitaire et provoquer des symptômes, a expliqué Hart.

Pour leurs recherches, l’équipe a sondé une bibliothèque de protéines humaines sélectionnées par des levures avec 82 échantillons de pathogènes divers. La bibliothèque de protéines humaines, créée à Yale par Aaron Ring, MD, Ph.D., contenait 3 324 protéines extracellulaires et sécrétées humaines.

En exploitant cette bibliothèque de protéines humaines hautement sélectionnées, les chercheurs ont pu tester ces interactions rapidement et systématiquement à une échelle exceptionnelle, a déclaré Hart.

Une découverte surprenante a été que Borrelia burgdorferi, qui cause la maladie de Lyme, semble interagir avec le facteur de croissance épidermique (EGF), a déclaré l’auteur correspondant Erol Fikrig, MD, professeur de médecine Waldemar Von Zedtwitz (maladies infectieuses) et professeur de pathogénèse microbienne à YSM ; et professeur d’épidémiologie (maladies microbiennes) à la Yale School of Public Health.

« On ne sait pas encore pourquoi Borrelia interagit avec l’EGF et ce que cela fait pour la pathogenèse de Borrelia, et cela pourrait avoir des implications pour la maladie de Lyme », a-t-il déclaré.

Les chercheurs ont également découvert que la protéine disulfure isomérase facilite l’invasion des agents pathogènes rickettsiens, responsables de maladies telles que la fièvre pourprée et le typhus des broussailles.

L’étude met en évidence comment les nouvelles technologies qui permettent un criblage impartial à l’échelle du protéome peuvent exposer les mécanismes précis par lesquels les agents pathogènes microbiens envahissent et manipulent leurs hôtes humains, détectent la résidence de l’hôte et le statut immunitaire, et déclenchent des pathologies uniques et souvent spécifiques à l’agent pathogène, a déclaré le co-auteur Noah Palm, Ph.D., professeur d’immunobiologie à l’YSM.

« À l’inverse, cela révèle également de nouvelles façons dont les hôtes mammifères peuvent reconnaître et réagir à divers agents pathogènes », a-t-il déclaré.

De nombreuses interactions hôte-microbe découvertes étaient imprévisibles et inattendues, révélant une série de nouvelles interactions hôte-pathogène qui peuvent potentiellement être exploitées pour créer de nouvelles classes d’anti-infectieux ciblant des nœuds d’interaction hôte-microbe uniques et jusqu’alors inconnus, a ajouté Palm.

Les chercheurs ont compilé une ressource qui peut être utilisée par de nombreux chercheurs sur différentes cibles auxquelles se lient les agents pathogènes, tels que Plasmodium, Leptospira et Borrelia burgdorferi, fournissant ainsi des informations sur le développement du paludisme, de la leptospirose et de la maladie de Lyme, entre autres maladies à transmission vectorielle.

Hart a souligné l’importance de découvrir ces interactions. « Ces travaux élargissent notre compréhension de la pathogenèse des maladies infectieuses et mettent en évidence de nouvelles cibles intéressantes pour les vaccins et les traitements visant à prévenir et à traiter ces maladies plus efficacement », a-t-il déclaré.