Une équipe de scientifiques de l’Université de Californie à Riverside, explique dans un article publié dans Pathogènes PLOS Comment un parasite microscopique, Toxoplasma gondii, peut perturber considérablement la fonction cérébrale, même lorsqu’elle infecte qu’un petit nombre de neurones. L’équipe a constaté que le parasite interfère avec la communication essentielle entre les cellules cérébrales – la recherche qui peut offrir de nouvelles façons de détecter et de traiter les infections chroniques cérébrales.
Toxoplasma gondii peut infecter presque tous les animaux à sang chaud et préfère vivre à l’intérieur des cellules cérébrales, formant des kystes dans des neurones qui peuvent persister à vie. Les chercheurs ont découvert que les neurones infectés libèrent moins de vésicules extracellulaires (EV) – les paquets liés à la membrane utilisés par les cellules pour échanger des informations.
« Nous avons constaté que cette perturbation de la signalisation des véhicules électriques peut interférer avec la façon dont les neurones et les cellules gliales, en particulier les astrocytes, maintiennent un environnement cérébral sain », a déclaré Emma H. Wilson, professeur de sciences biomédicales dans la UC Riverside School of Medicine, qui a dirigé l’équipe de recherche.
« Même une poignée de neurones infectés peuvent déplacer l’équilibre neurochimique du cerveau. Cela suggère que la communication entre les neurones et le soutien des cellules gliales est non seulement critique, mais aussi vulnérable au détournement par les parasites. »
Aux États-Unis, environ 10 à 30% des personnes aux États-Unis sont infectées par Toxoplasma gondii, souvent sans le savoir. Le parasite est généralement contracté par la viande insuffisante ou l’exposition aux excréments de chats. Bien que le système immunitaire garde généralement l’infection sous contrôle, le parasite peut rester en sommeil dans le cerveau pendant des décennies. Chez les individus avec une immunité affaiblie, il peut réactiver et provoquer une maladie grave.
Les outils de diagnostic actuels ne peuvent détecter que si une personne a été exposée à Toxoplasma gondii en identifiant les anticorps. Les outils ne peuvent pas confirmer si le parasite est toujours présent dans le cerveau ou comment il peut affecter la fonction cérébrale.
« Nos recherches ouvrent la porte à l’utilisation des véhicules électriques comme biomarqueurs, qui peuvent être isolés du sang », a déclaré Wilson.
L’étude a été menée à l’aide de modèles de souris et de cellules humaines en laboratoire.
Wilson a expliqué que dans les cerveaux de souris sains, les astrocytes régulent les neurotransmetteurs comme le glutamate, garantissant que les neurones ne deviennent pas surexcités. Mais lorsque les neurones infectés par Toxoplasma gondii arrêtent d’envoyer les bons signaux EV, ce règlement se décompose. Le résultat est des niveaux élevés de glutamate, ce qui peut entraîner des convulsions, des dommages neuronaux ou une connectivité cérébrale modifiée.
« Le parasite peut jouer un rôle plus important dans les conditions neurologiques et comportementales que nous ne le pensions auparavant », a-t-elle déclaré.
L’équipe de recherche de Wilson s’efforce désormais d’analyser des échantillons de banques de sang humain pour rechercher des véhicules électriques liés à l’infection cérébrale toxoplasma gondii. L’équipe espère également mieux comprendre comment les cellules gliales détectent et réagissent aux protéines parasites – des insignes qui pourraient un jour conduire à de nouvelles thérapies ou même aux vaccins.
« Nos cerveaux ont des défenses intégrées qui peuvent reconnaître et répondre aux neurones infectés par Toxoplasma gondii », a déclaré Wilson. « Si nous pouvons apprendre à soutenir ou à améliorer ce processus, nous pouvons être en mesure de mieux protéger les gens, en particulier les plus vulnérables. »
Malgré son impact potentiel, Toxoplasma gondii est souvent mal compris, a ajouté Wilson.
« Il n’est pas nécessaire d’éviter quelqu’un qui est infecté; la plupart des gens vivent toute leur vie sans symptômes », a-t-elle déclaré. « Les enceintes doivent être prudentes car le parasite peut provoquer de graves malformations congénitales si elle est contractée pour la première fois pendant la grossesse. La prévention la plus efficace est la manipulation et l’hygiène des aliments.
Wilson a été rejoint dans l’étude par Emily Z. Tabaie, Ziting Gao, Nala Kachour, Arzu Ulu, Stacey Gomez, Zoe A. Figueroa, Kristina Bergersen et Wenwan Zhong.
