Quand la toxoplasmose ôte tout sentiment de peur
Publié par Adrien le 17/01/2020 à 08:00
Source: Université de Genève
Des chercheurs de l'UNIGE montrent comment le parasite de la toxoplasmose colonise le cerveau de la souris sous forme de kystes, jusqu'à modifier drastiquement son comportement.


Représentation 3D d'un cerveau infecté par Toxoplasma gondii (en rouge) et imagé par microscopie à nappe de lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La...) (Light Sheet Fluorescence (La fluorescence est une émission lumineuse provoquée par diverses formes d'excitation autres que la chaleur. (on parle parfois de « lumière froide »). Elle peut servir à caractériser un matériau.) Microscopy).
© UNIGE

Le parasite Toxoplasma gondii infecte tant les animaux que les hommes. Son objectif ? Atteindre les intestins du chat (Le chat domestique (Felis silvestris catus) est un mammifère carnivore de la famille des félidés. Il est l’un des principaux animaux de compagnie et compte...), le seul hôte dans lequel il se reproduit de façon sexuée. Pour ce faire, le parasite infecte tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) d'abord la souris (Le terme souris est un nom vernaculaire ambigu qui peut désigner, pour les francophones, avant tout l’espèce commune Mus musculus, connue aussi comme...) et modifie drastiquement son comportement: sa peur naturelle des chats se transforme en attraction et fait d'elle une proie (Une proie est un organisme capturé vivant, tué puis consommé par un autre, qualifié de prédateur.) facile. Mais comment le parasite réussit-il une telle prouesse ? Des chercheurs de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures)....) de Genève (UNIGE) démontrent aujourd'hui que le parasite ne se limite pas exclusivement à la peur des chats, mais modifie l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être...) du comportement de la souris ayant trait à l'anxiété (L'anxiété est pour la psychiatrie phénoménologique biologique et comportementale, un état d'alerte, de tension psychologique et somatique, en rapport avec...), au stress (Le stress (« contrainte » en anglais), ou syndrome général d'adaptation, est l'ensemble des réponses d'un organisme soumis à...) et à la curiosité. Plus le parasite est présent sous forme de kystes dans le cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de nombreuses fonctions du corps, dont...), plus la souris est désinhibée. Ces résultats, à lire dans la revue Cell Reports, mettent fin au mythe d'une altération spécifique de la peur des chats, mais démontrent que le comportement général du rongeur est altéré.

Toxoplasme est un parasite qui établit une infection chronique persistante dans son hôte sous forme de kystes présents dans les muscles et le cerveau, notamment chez l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par...). Il s'attrape en mangeant de la viande insuffisamment cuite, des fruits et légumes terreux mal lavés ou encore en nettoyant la caisse (Les caisses en bois servent à emballer des produits en plusieurs pièces, qui doivent être livrées ensembles.) de son chat. Cette infection reste généralement latente, sauf si la personne souffre d'immunosuppression, par exemple chez une personne greffée ou porteuse (Une porteuse est un signal sinusoïdal de fréquence et amplitude constantes. Elle est modulée par le signal utile (audio, vidéo, données) en vue, soit de sa diffusion au moyen d’un émetteur, soit...) du VIH mais n'étant pas sous traitement. Dans ces cas, l'infection s'active et peut entraîner la mort (La mort est l'état définitif d'un organisme biologique qui cesse de vivre (même si on a pu parler de la mort dans un sens cosmique plus...). La toxoplasmose (La toxoplasmose est une infection parasitaire dont l'agent est le protozoaire Toxoplasma gondii. Le parasite infecte le plus souvent des animaux à sang chaud, y compris...) est également dangereuse pour le foetus si la mère contracte l'infection pour la première fois lors de sa grossesse (La grossesse est le processus physiologique au cours duquel la progéniture vivante d'une femme se développe dans son corps, depuis la conception jusqu'à ce...). Ne pouvant être protégé par le système immunitaire (Le système immunitaire d'un organisme est un ensemble coordonné d'éléments de reconnaissance et de défense qui discrimine le « soi » du...) de sa mère, le cerveau du bébé (L'onomatopée bébé désigne l'être humain en bas-âge. En puériculture on distingue plutôt le nouveau-né (le premier mois), le nourrisson (d'un mois à deux ans) et ensuite la petite enfance qui...) risque d'être infecté, provoquant des lésions neurologiques, voire dans certains cas un avortement (L'avortement se définit comme l'interruption avant son terme du processus de gestation, c'est-à-dire le développement qui commence à la conception par la fécondation d'un...) précoce.

Un parasite qui induit une perte de la peur et de l'inhibition

Le parasite de la toxoplasmose assure sa transmission grâce aux chats. Dans l'intestin (L'intestin est la partie du système digestif qui s'étend de la sortie de l'estomac à l'anus. Chez les humains et la plupart des mammifères, il est divisé en deux parties appelées l'intestin...) de cet hôte, dit définitif, le parasite produira des oocytes très infectieux qui seront expulsés via les excréments. Mais comment atteindre le félin ? "Le moyen le plus efficace est de se faire manger par le chat pour atteindre ses intestins, explique Dominique Soldati-Favre, professeure au Département de microbiologie (La microbiologie est la science qui étudie les micro-organismes (ou microorganismes).) et médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du corps humain (anatomie), son fonctionnement normal (physiologie), et cherchant à restaurer...) moléculaire de la Faculté de médecine de l'UNIGE. C'est pourquoi la souris est toute désignée!" De nombreuses études ont dévoilé que le parasite parvenait à modifier le comportement de la souris, jusqu'à transformer sa peur des chats en une attraction pour le félin, faisant d'elle une proie facile. "Nous nous sommes alors demandés comment le Toxoplasme parvenait à mettre en place un mécanisme aussi spécifique, à savoir l'altération exclusive de la peur des chats", poursuit Madlaina Boillat, chercheuse au Département de génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.) et évolution de la Faculté des sciences de l'UNIGE.

Le laboratoire d'Ivan Rodriguez, professeur au même Département de génétique et évolution, travaille sur les comportements innés des rongeurs, comme par exemple les interactions entre proies et prédateurs. Afin de déterminer si le changement de comportement de la souris ne concernait que sa réponse face aux félins, son équipe a en premier lieu testé l'anxiété générale du rongeur infecté en observant son sentiment de sécurité et sa curiosité, puis en les comparant avec ceux d'une souris saine. "Lors de cette première étape, nous avons immédiatement constaté une différence d'attitude chez la souris infectée, plus curieuse, moins stressée", relève Ivan Rodriguez. Puis, les chercheurs ont placé les souris malades et les souris contrôles en présence d'urine (L'urine est un liquide biologique composé des déchets de l'organisme. L'urine est secrétée par les reins par filtration du sang, puis par...) de lynx (Le genre Lynx de la famille des félins (Felidae) et de la sous-famille des félinés abrite quatre espèces de lynx. Parmi les félins, les lynx sont aisément reconnaissables avec leur face ornée de...). "Contrairement aux souris saines, les souris infectées par le parasite étaient toutes attirées par cette odeur, qui normalement les fait fuir", ajoute Madlaina Boillat. Ils ont ensuite élargi l'expérience aux autres prédateurs de la souris, comme le renard (Renard est un terme ambigu qui désigne le plus souvent en français certains canidés du genre Vulpes, proches du loup et du chien. Mais, par similitude physique, le...), mais surtout le rat (Le mot « rat » désigne en français, dans le langage vernaculaire certains mammifères rongeurs, le plus souvent du genre Rattus ou au moins de la famille des muridés. Mais certains...). "Nous avons placé un rat endormi dans la cage des souris contrôles, qui tout de suite ont montré une réaction de panique. Au contraire, les souris infectées se sont même baladées sur le rat!", remarque Ivan Rodriguez.

Ces expériences démontrent que contrairement à ce qu'affirme la littérature scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) sur le sujet, ce n'est pas seulement la peur du chat qui est inhibée chez la souris infectée, mais bien l'ensemble de son comportement qui est affecté. "Notre étude met fin à un mythe et permet à présent de rechercher le mécanisme par lequel le parasite effectue cette prouesse", souligne Pierre-Mehdi Hammoudi, chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines de recherche sont diversifiés...) dans l'équipe de Dominique Soldati-Favre.

Plus il y a de kystes, plus le comportement est atteint

Les scientifiques ont induit des infections très contrôlées qui leur ont permis de déterminer exactement combien de kystes la souris avait développé. "En utilisant la technique de microscopie à nappe de lumière, nous avons pu observer le cerveau avec une résolution extrême, et nous avons constaté que l'ensemble du cerveau était envahi de kystes, plus particulièrement le cortex (En biologie, le cortex (mot latin signifiant écorce) désigne la couche superficielle ou périphérique d'un tissu organique.), alors que les hypothèses penchaient pour l'amygdale, impliquée dans la réponse innée de la peur", relève Dominique Soldati-Favre. Les kystes provoquent ainsi une inflammation (Une inflammation est une réaction de défense immunitaire stéréotypée du corps à une agression : infection, brûlure,...) globale au niveau des tissus du cerveau. "Mais le changement de comportement est perceptible dès 200 kystes chez la souris, avec un réel effet sur la peur entre 500 et 1000 kystes", continue la chercheuse.

Et l'homme ?

Chez l'homme, dont 30% à 80% de la population est infectée, des corrélations ont été observées entre la toxoplasmose et des impacts neurologiques, résultant des effets indirects des kystes causés par l'inflammation du cerveau. "Le comportement d'une personne infectée semble être légèrement modifié en fonction du degré (Le mot degré a plusieurs significations, il est notamment employé dans les domaines suivants :) d'inflammation du cerveau, mais l'homme reste un hôte accidentel pour le parasite, et son système immunitaire, sauf déficience, parvient relativement bien à contrôler l'évolution des kystes", conclut Dominique Soldati-Favre. L'infection prédispose d'ailleurs également à certaines autres maladies neurologiques, comme la schizophrénie (Le terme de schizophrénie regroupe de manière générique un ensemble d'affections psychiatriques présentant un noyau commun, mais dites différentes quant à leur...), Parkinson ou Alzheimer.
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