Comment la tuberculose évolue pour prendre le meilleur sur les humains

Une nouvelle analyse des génomes de la tuberculose (TB), recueillis dans le monde entier, a révélé des secrets sur la capacité des agents pathogènes à s’adapter à la pauvreté humaine.

À tout point de vue, la tuberculose réussit très bien ses critères de base de survie et de réplication. Les auteurs estiment que la tuberculose infecte un tiers de la population mondiale. Il a également fermement résisté à toutes les tentatives de contre-mesures.

Grâce à une analyse approfondie de dizaines de génomes de la tuberculose, une équipe de scientifiques dirigée par le professeur Caitlin Pepperell du département de biologie médicale et d’immunologie d’UW-Madison a pu rassembler une image plus détaillée de la sélection naturelle de la bactérie TB. s'adapter et se perfectionner

Dans leur article publié dans la section Pathogens de la Public Library of Science (PLoS), l’équipe décrit une bactérie qui a évolué et synchronisé avec la croissance et le développement de la population humaine, s’optimisant pour exploiter des établissements humains particulièrement peuplés et appauvris.

Placer les paris gagnants

"C'est comme si la bactérie misait sur le comportement humain", explique le professeur Pepperell, anciennement de l'université de Stanford:

"On parie toujours que les humains vont faire la guerre, envoyer des gens dans des camps de réfugiés et se rassembler dans des endroits misérables. Historiquement, cela a été un pari gagnant sur le rôle de la bactérie."

L'étude, dont l'auteur principal est Marcus Feldman de Stanford, s'est concentrée sur le rôle de la sélection naturelle, en examinant les schémas de diversité génétique chez 63 TB et les génomes mycobactériens pathogènes associés rassemblés dans le monde entier.

Leur analyse révèle à quel point l’évolution des variations du génome de la tuberculose indique un processus de sélection «purifiant» et une correspondance étroite avec les tendances de la répartition géographique et de la phylogénie des populations humaines.

L'étude suggère également que les bactéries de la tuberculose se sont «multipliées» au moins 25 fois dans les années 1680, près du sommet de l'exploration et de la colonisation européennes en Afrique, en Amérique, en Asie et en Océanie. croissance.

"Le moment choisi coïncide avec l'expansion, l'urbanisation et les migrations coloniales des populations humaines mondiales", explique le professeur Pepperell. "Ces résultats suggèrent qu'une grande partie de la pandémie actuelle de tuberculose trouve son origine dans les événements historiques des trois derniers siècles."

Sélection naturelle

La tuberculose ne peut survivre et se propager que chez l'homme - pas dans l'environnement au sens large. Elle prospère particulièrement dans les conditions de surpeuplement des prisons, des camps de réfugiés et des bidonvilles, et les populations de tuberculose ont tendance à dominer suffisamment les populations de tuberculose pour atterrir dans ces environnements.

L'étude montre un génome bactérien fortement contraint, la plupart des mutations délétères étant rapidement éliminées. L'équipe a déclaré que cela était particulièrement vrai pour les gènes essentiels pour provoquer la maladie, la traduction des protéines et le trafic et le métabolisme des ions inorganiques, qui aident à contrôler l'interaction entre l'agent pathogène de la tuberculose et son hôte humain.

En revanche, les gènes de "défense" de la bactérie ont montré un haut degré de tolérance pour les mutations bénéfiques, qui peuvent jouer un rôle dans l'évolution de la résistance aux médicaments et dans l'évasion du système immunitaire humain.

Le professeur Pepperell note:

"La théorie évolutionniste prédit que Mycobacterium tuberculosis les populations devraient être vulnérables à l'extinction. Pourtant, il est évidemment très répandu. Il doit avoir des stratégies et des astuces incroyablement intelligentes pour s'accrocher. "

Trouver des stratégies de contrôle

En conséquence, la propagation explosive de la tuberculose est parallèle à la croissance des populations humaines et tire tous les avantages d'un monde dans lequel la plupart des gens vivent dans des conditions de surpeuplement et d'appauvrissement.

Pepperell dit que l'étude devrait aider d'autres chercheurs à identifier les gènes qui pourraient être de bons candidats pour cibler de nouveaux médicaments, et aider les stratégies de lutte contre la maladie qui adaptent ou même coopèrent les mécanismes d'évolution de la bactérie pour accélérer son extinction.

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