Maladie du sommeil: les pathogènes se camouflent avec du sucre

Les parasites unicellulaires sont recouverts d'une couche dense de protéines identiques, appelées glycoprotéines de surface variables (VSG). Les anticorps de l'humain infecté sont dirigés contre ces protéines et les parasites sont en grande partie éliminés. Cependant, parfois les agents pathogènes individuels changent complètement leur protéine de surface. Pour ce faire, ils passent simplement à un autre gène VSG – ils en ont environ un millier différents disponibles.

"C'est comme mettre un nouveau manteau", explique Nina Papavasiliou, immunologiste au Centre allemand de recherche sur le cancer (DKFZ). Les trypanosomes ainsi masqués ne sont plus reconnus par les anticorps, ils se multiplient rapidement et l'infection, que le système immunitaire avait d'abord maîtrisée, s'embrase de nouveau violemment.

"Nous avons supposé pendant des décennies que seuls les éléments constitutifs des acides aminés modifiés des nouveaux VSG sont responsables des agents pathogènes échappant au système immunitaire", a déclaré Erec Stebbins, également à la DKFZ. "Mais maintenant, nous avons découvert que les molécules de sucre jouent également un rôle et rendent encore plus difficile pour le système immunitaire du corps à faire face au parasite."

Stebbins et son équipe ont maintenant examiné divers VSG en utilisant l'analyse de structure par rayons X. Dans l'une des molécules, VSG3, les chercheurs ont découvert des sites de liaison pour les molécules de sucre sur "l'extérieur" face au système immunitaire. Michael Ferguson de l'Université de Dundee, en Écosse, a découvert avec d'autres analyses que ces sites de liaison sont effectivement occupés par une multitude de sucres différents.

Afin de savoir si les chaînes sucrières ont une influence sur la prolifération des parasites ou sur le succès de la défense immunitaire, les scientifiques autour de Papavasiliou ont créé des trypanosomes dont le VSG3 manquait de site de liaison au sucre. Alors que les souris infectées par des trypanosomes normaux sont rapidement mortes de l'infection, les animaux ont survécu à une infection avec des trypanosomes "sans sucre" et ont été capables d'éliminer complètement le pathogène de leur sang après quelques jours.

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Vaccinés avec des trypanosomes inactivés sans sucre, les souris ont développé une réponse immunitaire protectrice. Cependant, la transmission d'agents pathogènes avec des VSG normales n'a pas déclenché de protection vaccinale. Les chercheurs ont trouvé les sites de liaison pour le sucre non seulement au VSG3, mais aussi dans de nombreux autres VSG.

"Les chaînes sucrières couplées aux VSG ne paralysent pas complètement le système immunitaire. Mais ils l'obstruent clairement. En plus de passer à de nouvelles VSG, les différentes chaînes de sucre sont une stratégie supplémentaire avec laquelle les parasites font qu'il est difficile pour le système immunitaire d'éliminer les pathogènes », explique Papavasiliou.

Les chercheurs ne sont pas encore capables de dire exactement comment les sucres gênent le système immunitaire. "Ils peuvent couvrir partiellement les sites de liaison des anticorps", spécule Stebbins et souligne que les molécules de sucre altérées peuvent également influencer la défense immunitaire des cellules cancéreuses: "Les molécules de sucre sont des structures de reconnaissance très importantes pour le système immunitaire. Ceci s'applique à la défense des micro-organismes ainsi qu'à la défense immunitaire des tumeurs. "

Trypanosoma brucei, l'agent pathogène causant la maladie du sommeil africaine, se rencontre principalement en Afrique de l'Ouest et du Centre. L'agent pathogène transmis par la mouche tsé-tsé attaque le système nerveux central et provoque de graves troubles neurologiques. Sans traitement, l'infection peut entraîner la mort. Le nombre de cas déclarés a baissé de 90% entre 1999 et 2015, passant de 28 000 à 2 800 patients (source: Médecins sans Frontières).

Jason Pinger, Dragana Nešić, Liaqat Ali, Francisco Aresta-Branco, Mirjana Lilic, Shanin Chowdhury, Kim Hee-Sook, Joseph Verdi, Jayne Raper, Michael A. J. Ferguson, F. Nina Papavasiliou et C. Erec Stebbins: Les trypanosomes africains se soustraient à la clairance immunitaire par O-glycosylation du revêtement de surface VSG
Nature Microbiology 2018, DOI: 10.1038 / s41564-018-0187

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