Les virus de la dengue et du Zika manipulent les bactéries de la peau pour rendre leurs hôtes mammifères plus attrayants pour les moustiques, indique une nouvelle étude. C'est la première preuve tangible que des virus utilisent des subterfuges parfumés pour accélérer leur propagation.
Les experts en maladies ont utilisé une série d'expériences pour déterminer que les "skeeters" préfèrent manger sur un petit groupe de souris infectées par la dengue et le Zika. Ces infections ont poussé les communautés bactériennes présentes sur la peau des animaux à stimuler la production d'une molécule appelée acétophénone, qui à son tour a suscité l'intérêt des moustiques. Cependant, donner aux rongeurs un produit chimique dérivé de la vitamine A - qui se trouve être également un médicament contre l'acné sévère - a contrecarré l'effet après plusieurs jours.
Le traitement des patients atteints de dengue et de Zika avec le composé pourrait éloigner les moustiques et réduire la transmission des deux maladies, a rapporté l'équipe aujourd'hui dans le journal Cell .
L'équipe était "très enthousiaste à l'idée de découvrir ce phénomène intéressant et de proposer une nouvelle stratégie pour interrompre le cycle de vie [du virus], empêchant ainsi [leur] propagation naturelle", Gong Cheng, microbiologiste à l'Université Tsinghua en Chine et co-auteur des découvertes. , a écrit dans un e-mail. "Notre étude peut fournir de nouveaux [concepts] pour éclairer les stratégies de santé publique du monde réel."
Des études antérieures ont rapporté que les moustiques sont attirés par l'odeur des personnes infectées par le parasite du paludisme. Les spécialistes des maladies infectieuses soupçonnent fortement que c'est également le cas de certains virus propagés par des insectes et d'autres arthropodes. Mais c'est la première fois que des chercheurs identifient une molécule susceptible de provoquer l'attraction, a déclaré dans un e-mail Rollie Clem, virologue à l'Université d'État du Kansas qui n'a pas participé à la recherche.
"C'est une science très élégante et importante. Les virologues réalisent de plus en plus qu'il faut prendre en compte non seulement les interactions directes entre les virus et leurs hôtes, mais aussi avec les autres micro-organismes présents dans ou sur l'hôte », a-t-il expliqué. "Tous les êtres vivants auxquels nous pensons généralement en tant qu'humains, qu'il s'agisse d'animaux ou de plantes, ne sont pas des entités uniques, mais des communautés d'organismes."
Le virus Zika est transmis par des moustiques infectés dans les régions tropicales et subtropicales. Elle provoque généralement des symptômes légers ou inexistants, mais une infection pendant la grossesse peut entraîner une microcéphalie et d'autres problèmes congénitaux. La dengue survient également dans les climats tropicaux et subtropicaux et provoque environ 100 à 400 millions d'infections chaque année, bien que la plupart ne soient pas graves.
Pour comprendre comment les virus pourraient utiliser l'odeur pour faciliter leur propre transmission, Cheng et son équipe ont d'abord démontré que lorsqu'ils avaient le choix entre des souris infectées et des souris saines, davantage de moustiques essayaient de se nourrir des rongeurs malades. Les chercheurs ont ensuite filtré les produits chimiques connus sous le nom de volatils de l'air autour des rongeurs pour étouffer l'odeur de leurs infections. Sans ce signal, les moustiques sous le vent des souris s'en prenaient aux animaux sains aussi souvent qu'aux malades.
Les chercheurs ont ensuite analysé la composition chimique des volatils et identifié 20 composés qui augmentaient ou diminuaient chez les souris infectées par la dengue et le Zika. L'équipe a utilisé une technique appelée électroantennographie, qui mesure les signaux électriques envoyés par les antennes d'un insecte au cerveau, pour évaluer l'intérêt des moustiques pour les différents produits chimiques. Ils ont constaté que l'acétophénone, un sous-produit courant des bactéries de la peau qui est également utilisé comme parfum et agent aromatisant, provoquait la réponse physiologique la plus forte chez les suceurs de sang.
Pour tester cela davantage, Cheng et ses collègues ont mis en place des expériences parallèles impliquant le composé. Ils ont constaté que les moustiques étaient plus attirés par les chambres remplies d'acétophénone que par les chambres vides. Les insectes étaient également beaucoup plus intéressés par les souris avec de l'acétophénone saupoudré sur leur peau, et par les humains avec de l'acétophénone frotté sur leurs mains, que ceux sans. De plus, les moustiques étaient impatients de se nourrir de volontaires humains avec du papier filtre lacé de volatils attachés à leurs paumes. (Les échantillons non infectieux ont été prélevés sur les aisselles de patients atteints de dengue.)
Par ailleurs, les chercheurs ont découvert que les souris infectées par la dengue et le Zika produisaient 10 fois plus d'acétophénone que les souris non infectées. Les patients humains atteints de dengue produisaient également plus d'acétophénone que les sujets sains, mais la différence exacte n'a pas été mesurée.
Enfin, pour confirmer les origines de l'odeur d'avertissement, l'équipe a utilisé un spray d'alcool pour éliminer le microbiote cutané des souris infectées et non infectées. Cela a fait que les rongeurs ne produisaient pratiquement pas d'acétophénone.
Alors que plusieurs types de bactéries étaient plus abondants sur la peau des souris infectées que sur celles en bonne santé, quatre espèces de Bacillus des bactéries notamment enregistrées comme "puissantes productrices" d'acétophénone, écrivent les chercheurs. Lorsqu'ils ont propagé ces quatre espèces sur des souris en bonne santé, les rongeurs ont attiré plus de moustiques que d'autres traités avec la bactérie non productrice d'acétophénone.
L'une des façons dont les animaux contrôlent généralement leurs populations bactériennes cutanées et éloignent les microbes pathogènes est de sécréter des protéines antimicrobiennes. Cheng et ses collègues ont trouvé des preuves que les virus de la dengue et du Zika bloquent la production de ces protéines. Les souris malades avaient des quantités réduites d'une protéine antimicrobienne appelée RELMα sur leur fourrure, ainsi que des réductions du matériel génétique lié à la protéine.
Tout cela indique qu'en supprimant RELMα, les virus encouragent Bacillus bactéries pour se multiplier et pomper plus d'acétophénone, ce qui rend finalement l'hôte plus attrayant pour les moustiques affamés.
Heureusement, Cheng et son équipe avaient un remède potentiel en tête. Des recherches antérieures ont indiqué que les rongeurs produisent plus de RELMα et sont plus résistants aux infections cutanées après avoir mangé des composés dérivés de la vitamine A. Le groupe a nourri des souris infectées avec un dérivé de la vitamine A appelé isotrétinoïne, que l'on trouve dans les médicaments contre l'acné. Après traitement, les rongeurs avaient significativement plus de protéine RELMα et moins de Bacillus bactéries sur leur peau. Cependant, ce changement ne les a pas rendues à l'épreuve des moustiques :elles ont attiré un nombre d'insectes similaire à celui des souris saines, mais moins que les souris infectées non traitées.
La principale limite de l'étude est que la majorité des résultats proviennent d'expériences sur des souris, qui ont une physiologie de la peau différente de celle des humains, a écrit Cheng dans son e-mail. Il est possible que la dengue et le Zika profitent de différentes bactéries non identifiées lorsqu'ils infectent l'homme. Des études supplémentaires sur la façon dont les virus affectent la communauté microbienne de la peau et la production d'acétophénone chez l'homme sont donc nécessaires.
Cet été, l'équipe de Cheng étudiera si l'administration de dérivés de la vitamine A aux patients atteints de dengue les protégera des piqûres de moustiques. Ils prévoient également d'explorer si l'édition de gènes peut être utilisée pour créer des populations de moustiques qui ne peuvent pas sentir l'acétophénone et, par conséquent, ne se dirigeraient pas vers les personnes infectées par le virus.
Une autre question pour les recherches futures est de savoir si d'autres types de virus transmis par des insectes utilisent des astuces similaires pour transformer leurs hôtes en aimants à moustiques, a déclaré Clem dans son e-mail.
"Les gens ne devraient pas conclure, sur la base de cette étude, que la prise de vitamine A les rendra moins attrayants pour les moustiques", a-t-il ajouté. "Cela ne fera que faire ressembler les personnes infectées à des personnes normales et non infectées pour un moustique." En d'autres termes, le composé empêcherait les personnes malades d'être mordues davantage, mais il ne fonctionnerait pas comme prophylactique pour les personnes en bonne santé.
Pourtant, a déclaré Clem, les résultats suscitent l'espoir de limiter la transmission de la dengue et du Zika dans les régions du monde où ces virus sont courants. Étant donné que près de la moitié de la population mondiale risque d'être infectée, même une petite percée pourrait avoir des résultats importants.
