La tique Lone Star, Amblyomma americanum, et des facteurs salivaires exacerbent les conséquences cliniques de la maladie à virus Heartland dans un petit modèle animal

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 13304 (2023) Citer cet article

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Le virus Heartland a été isolé pour la première fois en 2009 chez deux patients du Missouri et est transmis par la tique Lone Star, Amblyomma americanum. Pour comprendre la transmission et la pathogenèse de la maladie, il est nécessaire de développer un modèle animal qui utilise la voie naturelle de transmission et se manifeste d'une manière similaire aux cas humains documentés. Nous décrivons ici nos recherches visant à identifier les souris A129 comme le modèle de petit animal le plus approprié pour la pathogenèse du HRTV qui imite les résultats cliniques humains. Nous avons en outre étudié l'impact de la salive des tiques sur l'amélioration de la transmission des agents pathogènes et des résultats cliniques. Nos investigations ont révélé une augmentation de la charge virale dans les groupes de souris ayant reçu à la fois le virus et l’extrait de glande salivaire de tique (SGE). Les rate de toutes les souris infectées présentaient une hématopoïèse extramédullaire (EH), une pulpe blanche appauvrie et une absence de centres germinaux. Cette observation imite la splénomégalie observée dans les cas humains naturels. Dans le groupe ayant reçu à la fois HRTV et Tick SGE, les résultats cliniques de l’infection HRTV ont été exacerbés par rapport à l’infection HRTV uniquement. Les scores EH et la présence d’antigènes viraux dans la rate étaient plus élevés chez les souris ayant reçu à la fois HRTV et tique SGE. En conclusion, nous avons développé un petit modèle animal qui imite l’infection humaine naturelle et avons également démontré l’impact des facteurs salivaires des tiques sur l’exacerbation de l’infection HRTV.

Les tiques sont un vecteur connu de virus responsables de maladies humaines depuis plus d’un siècle1 et la répartition géographique des tiques et des agents pathogènes qu’elles transmettent s’étend sur une grande partie du globe2,3. Bien que les raisons ne soient pas entièrement comprises, le nombre de cas de virus transmis par les tiques a augmenté au cours des dernières décennies3,4,5,6,7. Depuis 2007, de nouveaux virus transmis par les tiques ont été découverts, notamment le bandavirus Dabie, l'agent causal du syndrome de fièvre sévère et de thrombopénie (SFTS), le virus Bourbon, l'agent causal de la maladie à virus Bourbon, et le virus Heartland (HRTV), l'agent causal du syndrome Heartland. maladie virale, ont été identifiées à la fois par des cas humains et par un examen rétrospectif du sérum humain ou animal et des tiques collectées sur le terrain8,9,10,11. Le virus Heartland (famille des Phenuiviridae, genre Bandavirus) est une maladie émergente transmise par les tiques, isolée pour la première fois en 2009 chez deux humains malades dans le Missouri, aux États-Unis9. Suite à la découverte initiale du HRTV, plus de 50 cas humains confirmés ont été enregistrés dans 14 États (Fig. 1)12,13. Les symptômes de la maladie HRTV sont similaires à ceux du SFTSV, étroitement apparenté, isolé en Chine en 20078, et comprennent de la fièvre, des maux de tête, de la fatigue, des nausées, des douleurs musculaires et articulaires et de l'anorexie, avec des analyses de sang montrant une thrombocytopénie, une leucopénie et des enzymes hépatiques élevées9. ,12,14. Il y a eu quatre cas mortels connus de HRTV, tous chez des personnes présentant des comorbidités importantes14,15,16,17. Le dépistage du sang collecté en 2013 auprès de donneurs de sang dans le nord-ouest du Missouri a estimé la séroprévalence humaine dans les zones d'endémie à 0,9 %, tandis que le test des individus atteints d'une maladie d'étiologie inconnue et de symptômes compatibles avec la maladie HRTV a identifié une infection aiguë et antérieure dans sept États18,19. La tique Lone Star, Amblyomma americanum, a été impliquée comme vecteur du HRTV. Des pools de tiques A. americanum collectées sur le terrain à proximité des domiciles des patients index, ainsi que dans les régions voisines du Missouri et du Kansas, ont été testées positives pour le HRTV20,21,22,23. Les tiques Lone Star sont agressives dans la recherche d’hôtes et se nourrissent facilement des humains24,25,26. L’aire de répartition actuelle d’A. americanum comprend une grande partie du sud-est, du nord-est et du Midwest des États-Unis, mais les rapports d’expansion géographique ainsi que la modélisation des scénarios de changement climatique indiquent une augmentation des zones où les conditions environnementales sont propices à l’établissement d’A. americanum27,28. ,29,30,31. Bien que des cas humains de HRTV n'aient pas été détectés dans toutes les zones où A. americanum est présent, une surveillance limitée des animaux sauvages et domestiques dans ces zones a démontré une séropositivité chez plusieurs espèces, notamment le cerf de Virginie (Odocoileus virginianus), les ratons laveurs (Procyon lotor). , coyotes (Canis latrans) et élans (Alces alces) dans 18 États et tiques infectées par HRTV dans six États (Fig. 1)21,23,32,33,34,35,36,37. Les efforts visant à développer des modèles animaux appropriés pour étudier la transmission et la pathogenèse du HRTV ont été limités et les animaux immunocompétents ne récapitulent pas les symptômes de la maladie humaine38,39,40. Dans les deux travaux publiés précédemment et sur la base de nos expériences, seuls les animaux dépourvus de récepteurs d'interféron (IFN) semblent être sensibles à l'infection par HRTV38,41,42. Jusqu’à présent, les efforts de développement de modèles animaux se sont concentrés principalement sur les interactions entre l’agent pathogène et l’hôte, sans examiner de manière approfondie le rôle que joue le vecteur arthropode dans la transmission et la pathogenèse de la maladie. Le processus d’alimentation des tiques Ixodid est très différent de celui des autres arthropodes se nourrissant de sang en ce qui concerne à la fois la quantité de sang collectée et la durée de l’alimentation. Alors que la piqûre d'un moustique, d'une puce ou d'un moucheron peut être complétée en quelques minutes, les tiques ixodides se nourrissent pendant plusieurs jours ou semaines et augmentent considérablement en taille pour s'adapter à un gros repas de sang. Pour faciliter l'alimentation et éviter la détection, la salive des tiques a développé une combinaison complexe de composés pharmacologiquement actifs qui aident à bloquer, moduler et supprimer la réponse de l'hôte aux démangeaisons et à la douleur, la réponse immunitaire, la cicatrisation des plaies et les réponses de coagulation43,44. Il a été démontré que ces composés changent tout au long du processus d’alimentation et peuvent varier selon les stades de vie des tiques45,46. Bien que l’objectif de ces composés profite au vecteur, ils créent également un environnement propice à la transmission d’agents pathogènes via un processus appelé transmission activée par la salive (SAT) et exacerbent l’évolution de la maladie43,47,48,49. Pour comprendre la transmission et la pathogenèse des virus transmis par les arthropodes, il est essentiel d'examiner les interactions entre l'agent pathogène, l'hôte et le vecteur. Les objectifs généraux de ces études étaient d'identifier un petit modèle animal présentant des changements cliniques et pathologiques compatibles avec des cas humains d'infection par le HRTV, puis d'évaluer l'impact de la salive des tiques sur la pathogenèse.