Les scientifiques montrent comment les parasites transforment les marais

PROVIDENCE, RI [Université Brown] — Les marais salants abritent de minuscules crustacés appelés amphipodes qui font profil bas : leur couleur gris-brun les aide à se fondre dans leur environnement et ils passent la plupart de leur temps à se cacher sous la végétation. Mais lorsque les amphipodes sont infectés par un ver parasite appelé trématode, ils deviennent orange vif et perdent leur tendance à courir se cacher lorsqu’ils sont exposés. Ce comportement bizarre les distingue des prédateurs, ainsi que des scientifiques.

Les biologistes de l’Université Brown étudient les amphipodes depuis environ une décennie. Le projet a commencé comme un exercice de formation pour les étudiants en collaboration avec l'institution de recherche du Laboratoire de Biologie Marine. Au fil du temps, grâce aux progrès de la génétique moléculaire, des outils informatiques et de la technologie biomédicale, les professeurs et les étudiants scientifiques ont fait des découvertes inattendues sur la relation entre les amphipodes et les vers parasites qui s'en nourrissent.

Dans une nouvelle étude publiée dans Molecular Ecology, les chercheurs de Brown fournissent une analyse détaillée des mécanismes moléculaires qui permettent aux parasites de manipuler leurs hôtes et expliquent ce qui arrive à la biologie de l'amphipode qui l'amène à réagir de manière si distincte au parasite.

"Caractériser les mécanismes moléculaires de manipulation est important pour faire progresser la compréhension de la coévolution hôte-parasite", a déclaré l'auteur de l'étude David Rand, professeur d'histoire naturelle et directeur du département d'écologie, d'évolution et de biologie des organismes de Brown.

La pertinence des résultats s'étend bien au-delà du marais salant, a déclaré Rand, surtout lorsqu'on les considère dans le contexte de certains agents pathogènes qui infectent les humains.

Même si les trématodes d'origine alimentaire peuvent rendre les humains très malades, ils n'ont pas le même type d'effet « zombie ». Le système des amphipodes est plus proche d'un exemple de paludisme, a noté Rand, où le parasite plasmodium est transporté par un moustique qui sert d'hôte intermédiaire. Des études ont montré que les moustiques porteurs du parasite peuvent être plus attirés par les humains que par les moustiques non infectés.

"Cela pourrait être un exemple de parasite manipulant un hôte intermédiaire pour assurer sa propre transmission entre hôtes", a déclaré Rand. « La rage pourrait être un autre exemple pertinent : elle rend les individus infectés « fous » et les pousse à mordre les autres et à infecter l'hôte suivant. Apprendre les mécanismes moléculaires de ces types d’interactions hôte-parasite peut avoir des implications importantes sur la manière de gérer les agents pathogènes en général et chez l’homme.

L'interaction du ver trématode avec les amphipodes a un sens darwinien, a déclaré Rand : Les parasites manipulent leurs hôtes pour assurer leur transmission afin qu'ils puissent continuer à se reproduire. Ils sont un exemple de « parasites prudents » qui ne tuent pas leurs hôtes immédiatement ou jamais, ce qui donne aux parasites le temps de se reproduire ou de se déplacer vers un autre hôte.

Le type de manipulation « zombie » observé chez les amphipodes n'est pas inconnu dans le monde naturel. Cependant, a déclaré Rand, on en sait moins sur la manière précise dont les vers parasites ont pu provoquer des changements chez les amphipodes qui affectent le comportement, l'apparence et la fonction immunitaire.