Une cellule humaine infectée par Toxoplasma quelques instants avant qu’elle n’éclate. Crédit : WEHI
Les chercheurs de WEHI ont découvert comment les parasites Toxoplasma dormants dans le cerveau manipulent leurs cellules hôtes pour assurer leur propre survie.
Les chercheurs ont montré que les parasites étaient capables de rester dormants et non détectés à l’intérieur des neurones (cellules du cerveau) et des cellules musculaires en libérant des protéines qui désactivent la capacité des cellules à alerter le système immunitaire. Grâce à l’expertise et aux technologies de l’installation de génomique avancée et du Centre d’imagerie dynamique de WEHI, ils ont pu visualiser les parasites en temps réel.
La découverte permet de mieux comprendre comment Toxoplasme les parasites peuvent se cacher dans le cerveau et ce qui les déclenche pour se réactiver et provoquer une maladie. Il pourrait ouvrir la voie à de nouvelles cibles médicamenteuses pour traiter les patients souffrant d’infections chroniques par la toxoplasmose.
La recherche, dirigée par le Dr Simona Seizova, la doctorante Mme Ushma Ruparel, le professeur agrégé Chris Tonkin et ses collègues de WEHI, a été publiée dans la revue Hôte cellulaire et microbe.
En un coup d’œil
- Les chercheurs ont découvert à quel point la dormance Toxoplasma gondii les parasites manipulent les cellules hôtes dans le cerveau pour favoriser leur propre survie.
- Ils ont montré que les parasites dormants (appelés bradyzoïtes) exportaient des protéines pour faire taire la signalisation immunitaire dans les cellules hôtes infectées et se cacher sans être détectés.
- Cette découverte pourrait ouvrir la voie à de nouveaux traitements pour les infections chroniques par la toxoplasmose. Une « bataille moléculaire » pour la survie
Une « bataille moléculaire » pour la survie
La toxoplasmose est une infection parasitaire qui affecte les humains et d’autres mammifères. Elle est causée par la consommation de viande insuffisamment cuite ou contaminée et par l’exposition à des excréments de chats infectés.
Environ un Australien sur cinq a été infecté par Toxoplasma gondii, le parasite responsable de la toxoplasmose. Toxoplasme les infections peuvent provoquer des malformations congénitales, la cécité et des dysfonctionnements neurologiques chez les enfants à naître. Chez les adultes immunodéprimés, il peut provoquer la cécité et même la mort.
La doctorante Ushma Ruparel a déclaré Toxoplasme les parasites dorment souvent dans le cerveau de l’animal hôte, où ils pourraient se réactiver et provoquer une maladie grave.
“Nous savons que Toxoplasme les parasites fabriquent leurs propres molécules et protéines qu’ils exportent dans la cellule hôte pour se protéger de la détection par le système immunitaire. Bien que cela soit bien compris au stade initial aigu de l’infection, comment Toxoplasme détourne ses cellules hôtes sous sa forme dormante était inconnue », a déclaré Mme Ruparel.
“Avec nos collègues qui ont une expertise en génomique et en imagerie avancée, nous avons montré que le parasite exporte des protéines appelées inhibiteur de la transcription STAT1 (IST) vers la cellule hôte pour supprimer les signaux immunitaires.”
Le professeur agrégé Tonkin a déclaré que l’IST jouait un rôle clé dans la limitation de la signalisation de l’interféron dans les bradyzoïtes, pour protéger les cellules hôtes de la mort cellulaire à médiation immunitaire, ce qui est essentiel à la lutte du corps contre Toxoplasme.
« L’interféron est la molécule phare du système immunitaire. Il émet un signe clignotant pour informer le système immunitaire que le corps a été infecté par diverses maladies, notamment Toxoplasme,” il a dit.
« L’interféron est crucial dans la lutte contre la maladie. Cependant, le parasite rusé essaie de désactiver ce signal pendant la période de latence, car c’est la seule façon pour lui de survivre. Alors que le système immunitaire est déterminé à débarrasser le corps de l’infection, le parasite n’a en tête que la survie. Donc, c’est essentiellement un bras de fer, une bataille moléculaire.
Lien avec la maladie neurologique
Alors que le mécanisme exact expliquant pourquoi et comment l’agent pathogène est réactivé pour créer une maladie est peu compris, il semble y avoir une corrélation entre les personnes qui ont des déficiences immunitaires et des lésions cérébrales.
L’association de Toxoplasme atteints de troubles neuropsychiatriques au cours de la dernière décennie est un autre élément curieux de cette maladie, a déclaré le professeur agrégé Tonkin.
« Bien qu’il y ait une corrélation entre Toxoplasme infection et schizophrénie, trouble bipolaire et autres maladies neurodégénératives comme Alzheimer, il n’y a pas encore de causalité car nous ne connaissons pas la cause et l’effet », a déclaré le professeur agrégé Tonkin.
«La façon dont ce parasite réside dans notre cerveau pendant une infection chronique et la façon dont il bloque notre système immunitaire inné pour survivre est tout à fait unique. Bien que ce travail ait été entièrement effectué en laboratoire, il jettera les bases pour nous rapprocher de la compréhension de ces questions séculaires sur la façon dont ces agents pathogènes interfèrent dans nos voies neuronales et quel est leur rôle exact.
« Notre prochaine étape consiste à déterminer ce qu’il en est des infections chroniques qui rendent ces changements vraiment uniques aux infections chroniques. Nous avons trouvé une protéine parasitaire spécifique qui semble avoir un rôle, mais elle ne semble pas expliquer tous les changements, et nous voulons explorer s’il y en a d’autres.
S’attaquer à un fardeau de santé essentiel
Les découvertes ont commencé à démêler les acteurs moléculaires qui aident les agents pathogènes à créer une latence, ce qui pourrait ouvrir la voie à une meilleure compréhension de l’impact des parasites sur le cerveau.
Le professeur agrégé Tonkin a déclaré que les infections latentes étaient l’un des plus gros problèmes de santé dans le monde.
« Les maladies telles que le VIH, l’hépatite, le paludisme et la tuberculose sont tous des exemples d’infections chroniques ou latentes qui provoquent des maladies, des incapacités et un impact économique importants. Si nous pouvons comprendre ce qui provoque la réactivation de ces infections latentes et leur contrôle sur nos cellules et notre cerveau, nous serons sur la bonne voie pour trouver de nouveaux traitements qui diminuent ce fardeau pour certaines des personnes les plus défavorisées du monde. »
Référence : « La modification transcriptionnelle des cellules hôtes hébergeant des bradyzoïtes de Toxoplasma gondii empêche la mort cellulaire à médiation par l’IFN » par Simona Seizova, Ushma Ruparel, Alexandra L. Garnham, Stefanie M. Bader, Alessandro D. Uboldi, Michael J. Coffey, Lachlan W. Whitehead, Kelly L. Rogers et Christopher J. Tonkin, 17 décembre 2021, Hôte cellulaire et microbe.
DOI : 10.1016/j.chom.2021.11.012
Cette recherche a été soutenue par le Conseil national australien de la santé et de la recherche médicale, le Fonds de dotation David Winston Turner et le gouvernement de Victoria.
Auteurs WEHI : Simona Seizova, Ushma Ruparel, Alexandra Garnham, Stefanie Bader, Alessandro D Uboldi, Michael Coffey, Lachlan Whitehead, Kelly Rogers, Christopher Tonkin.
La Dre Seizova est maintenant chercheuse postdoctorale à l’Université de Dundee, en Écosse.
