Étude :Infection parasitaire étroitement liée à la constitution du microbiome gastro-intestinal

Les infections parasitaires sont une présence constante pour de nombreuses personnes qui vivent dans les régions tropicales, en particulier dans les régions moins industrialisées. Ces conditions souvent chroniques sont au mieux désagréables; plus sérieusement, les enfants atteints de maladies parasitaires qui causent la diarrhée peuvent mourir de malnutrition ou de déshydratation.

Dans Biologie du génome , une étude menée par des scientifiques de l'Université de Pennsylvanie a étudié les liens entre l'infection parasitaire et le microbiome intestinal. En utilisant des méthodes génétiques pour caractériser le microbiome gastro-intestinal de 575 Camerounais ethniquement divers représentant des populations de neuf villages avec des différences significatives de mode de vie, les chercheurs ont découvert que la présence de parasites était fortement associée à la composition globale du microbiome.

Nous avons découvert que nous pouvions examiner le microbiome de quelqu'un et l'utiliser pour prédire si quelqu'un avait une infection parasitaire gastro-intestinale. Que ce soit ou non des parasites modifiant le microbiome ou quelque chose dans le microbiote résident d'une personne qui les a rendus plus sensibles aux infections, on ne peut pas dire, mais l'association était forte."

Meagan Rubel, qui a obtenu son doctorat à Penn et est maintenant post-doctorante à l'Université de Californie, San Diego

Rubel a dirigé l'étude en collaboration avec Sarah Tishkoff de Penn, a Penn intègre le professeur de connaissances à la Perelman School of Medicine et à la School of Arts and Sciences, et Frédéric Bushman, un microbiologiste à la faculté de médecine. En plus du microbiome et des parasites, la recherche a également examiné les marqueurs de la fonction immunitaire, digestion laitière, et infection pathogène, un riche ensemble de données.

L'enquête a nécessité six mois de travail sur le terrain, la collecte d'échantillons fécaux et sanguins des éleveurs Mbororo Peuls, les éleveurs de bétail avec une alimentation riche en viande et en produits laitiers ; chasseurs-cueilleurs de forêt tropicale Baka et Bagyeli, qui pratiquent une agriculture limitée mais aussi fourrager pour la viande et les aliments à base de plantes; et agropasteurs de langue bantoue, qui cultivent et élèvent du bétail. En tant que groupe de comparaison, l'étude comprenait des données provenant de deux groupes de personnes vivant dans les zones urbaines des États-Unis, avec une alimentation plus lourde en graisses animales, protéines, et les aliments transformés.

Sur le terrain, les chercheurs ont testé le paludisme et un certain nombre d'autres agents pathogènes qui infectent à la fois le sang et le système gastro-intestinal.

Sur les 575 personnes testées au Cameroun, les chercheurs ont découvert que près de 40% étaient infectés par plus d'un parasite avant de recevoir un traitement antiparasitaire, avec les chasseurs-cueilleurs, en moyenne, les plus susceptibles d'être co-infectés par plusieurs parasites. En particulier, l'équipe a découvert que quatre parasites intestinaux transmis par le sol avaient tendance à coexister à un taux beaucoup plus élevé que le hasard :Ascaris lumbricoides, Necator américain, Trichuris trichiura, et Strongyloides stercoralis, ou FOURMIS.

« Les parasites intestinaux sont un problème de santé publique mondial, " dit Rubel. " Et vous avez tendance à voir plusieurs de ces parasites ensemble dans des milieux pauvres en ressources où les gens peuvent ne pas avoir accès aux soins cliniques, eau courante, et du savon, il y a donc plus d'opportunités pour qu'ils soient transmis. »

De retour au labo de Penn, les chercheurs ont utilisé des outils de séquençage génomique pour prendre un instantané des microbiomes intestinaux des participants. La composition du microbiome, ils ont trouvé, pourrait prédire avec précision le pays (États-Unis ou Cameroun) et le mode de vie (urbain, pasteur, agropasteur, ou chasseur-cueilleur). Mais après ces deux variables, la présence de parasites ANTS pourrait être prédite avec une plus grande précision par la structure du microbiome que toute autre variable étudiée par l'équipe de recherche. Pris ensemble, le microbiome pourrait prédire la présence de ces quatre parasites intestinaux avec une précision d'environ 80 %.

L'infection par ces parasites a également entraîné une augmentation de l'activation du système immunitaire, activer spécifiquement les voies qui favorisent les réponses inflammatoires. L'infection parasitaire était également associée à une plus grande probabilité d'avoir des bactéries de l'ordre des Bacteroidales, qui sont connus pour jouer un rôle dans la digestion et le fonctionnement du système immunitaire.

Dans une seconde partie de l'étude, l'équipe dirigée par Penn a évalué la relation entre le microbiome intestinal et la consommation de lait dans la population pastorale peule. Des travaux antérieurs de Tishkoff et de ses collègues ont montré comment des mutations génétiques permettant la digestion du lactose sont apparues dans les communautés pastorales en Afrique, sélectionnés par l'évolution en raison des avantages nutritionnels importants de la consommation de produits laitiers. En regardant les microbiomes des Peuls, ils avaient également tendance à avoir une abondance de gènes bactériens capables de décomposer le galactose, un composant du lactose, et les graisses, par rapport aux autres groupes. "Cet enrichissement de gènes pourrait vous aider à extraire plus de nutriments de la nourriture que vous mangez, ", dit Rubel.

Les chercheurs pensent que leurs découvertes, la plus grande étude jamais réalisée sur le lien entre la composition du microbiome intestinal et l'infection parasitaire en Afrique subsaharienne, peut ouvrir de nouvelles possibilités de travail futur. "Les types de marqueurs de microbiome que nous avons trouvés pourraient être utiles pour prédire le type d'agents pathogènes que vous avez, ou pour faire la lumière sur l'interaction entre le microbiome et le système immunitaire, " dit Rubel.

Finalement, Elle ajoute, davantage de recherches pourraient même éclairer des stratégies pour moduler délibérément le microbiome afin de réduire le risque d'infection parasitaire ou de minimiser les dommages qu'il cause à l'organisme.

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