Une étude révèle la relation entre les bactéries et l'environnement dans l'écologie de la maladie de Lyme

Une étude révèle la relation entre les bactéries et l'environnement dans l'écologie de la maladie de Lyme

La prévision des points chauds de la maladie de Lyme peut aider les responsables de la santé à orienter les ressources et à envoyer des messages proactifs au public. Cependant, l’écologie de la maladie est complexe et implique divers animaux hôtes, les tiques à pattes noires qui servent de vecteurs de maladie, l’agent pathogène lui-même, la bactérie Borrelia burgdorferi et l’environnement dans lequel ils vivent.

L'étude, publiée dans le Journal of Applied Ecology, dévoile la relation entre deux de ces acteurs de l'écologie de la maladie de Lyme : les bactéries et l'environnement. Dirigée par Tam Tran, qui a obtenu son doctorat au Département de biologie de Penn à l'École des arts et des sciences, et avec les mentors Dustin Brisson, professeur au département, Shane Jensen de la Wharton School, ainsi que des collègues du Département de la santé de l'État de New York, la recherche examine comment des variables telles que les perturbations du paysage et le climat affectent la distribution et la fréquence de B. burgdorferi. Le résultat est un modèle analytique puissant capable de prédire avec précision la prévalence et la répartition des bactéries de la maladie de Lyme dans le paysage, constituant potentiellement un outil de santé publique utile pour réduire la transmission de la maladie.

"Nous savons que la maladie de Lyme constitue une menace croissante pour la santé publique, mais nous n'avons pas trouvé de moyens efficaces pour y faire face. Le nombre de cas continue d'augmenter", déclare Tran, aujourd'hui étudiant en médecine à la Virginia Commonwealth University. « Ce qui est passionnant, c’est que si nous savons comment l’environnement affecte à la fois le système des tiques et les bactéries, nous pouvons prédire où et quand des niveaux plus élevés d’agents pathogènes apparaîtront dans le paysage. »

Dans la présente étude, Tran, Brisson, Jensen et ses collègues se sont concentrés principalement sur les facteurs qui ont influencé B. burgdorferi, dont ils ont mesuré la prévalence en déterminant quelle proportion des tiques à pattes noires collectées étaient infectées par la bactérie. Les tentatives plus anciennes visant à établir des liens entre la maladie de Lyme et les variables environnementales ont produit des résultats mitigés, peu clairs, voire parfois même contradictoires, explique Tran, en partie parce que les contributions de « l'environnement » dans son ensemble peuvent être très variées.

Pour construire leurs modèles, l'équipe de recherche a collecté les données de près de 19 000 tiques à pattes noires collectées entre 2009 et 2018 dans des centaines d'endroits dans l'État de New York. Ils ont évalué comment le nombre de tiques infectées et non infectées dans des centaines d’endroits sur plus d’une décennie correspondait aux caractéristiques environnementales locales, qui se répartissent en quatre grandes catégories :

1) les facteurs paysagers tels que l’altitude, l’historique des incendies et la distance par rapport aux infrastructures telles que les routes ;

2) la taille des populations hôtes de vertébrés, notamment les humains, les ours, les oiseaux et les cerfs ;

3) les conditions de surveillance, y compris la température et l'humidité locales au moment de la collecte et les efforts requis pour collecter les échantillons ; et

4) Mesures climatiques telles que les températures moyennes mensuelles, les précipitations et les jours où les températures sont inférieures à zéro.

En exécutant différents regroupements de ces variables via de puissants modèles informatiques, les chercheurs ont pu déterminer laquelle avait le plus grand impact sur la détermination des taux d’infectivité.

La principale conclusion était que le climat constituait une caractéristique prédominante du modèle. La perturbation de l’habitat était également importante et, dans certains cas, nous avons constaté le contraire de ce que suggéraient des études précédentes.

Tam Tran

Alors que des analyses précédentes avaient montré que l'augmentation des perturbations (incendies, routes traversant les forêts et habitats fragmentés) entraînait une augmentation du nombre de B. burgdorferi, l'équipe dirigée par Penn a constaté que des habitats moins perturbés et plus intacts étaient souvent associés à un plus grand nombre de tiques infectées par la bactérie.

Après avoir développé un modèle utilisant les données collectées entre 2009 et 2018, ils ont ensuite testé dans quelle mesure le modèle pouvait prédire la prévalence et la distribution trouvées dans les données collectées à partir de 2019.

"Nous avons trouvé que c'était très précis", explique Tran. "Et ce qui est génial, c'est qu'une grande partie des données que nous avons utilisées pour construire le modèle sont gratuites, ce qui signifie que d'autres endroits pourraient reproduire ces résultats pour prédire le risque de maladie de Lyme, en particulier dans les zones où le climat et le paysage sont similaires à ceux de New York."

Les interventions pourraient inclure des messages de santé publique avertissant les visiteurs du parc du risque de maladie, par exemple «pour leur rappeler de faire leur contrôle des tiques», explique Tran. Les résultats pourraient également aider à orienter la future gestion des terres et à exploiter le pouvoir de l’écologie pour potentiellement réduire les risques de maladie de Lyme.

Source:

Université de Pennsylvanie

Référence:

Tran, T. et coll. (2022) Prédire les modèles de population spatio-temporels de Borrelia burgdorferi, l'agent causal de la maladie de Lyme. Journal d'écologie appliquée. est ce que je.org/10.1111/1365-2664.14274.

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