L'impact de Toxocara canis sur la santé
Découvre Toxocara canis, ses effets sur les chiens et les humains, et la résistance aux médicaments.
Theresa A. Quintana, Matthew T. Brewer, Jeba R. Jesudoss Chelladurai
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Table des matières
- Comment les humains s'infectent-ils ?
- Cycle de vie de Toxocara canis
- Impact sur les chiens
- Le mystère de la résistance aux médicaments
- Autres facteurs dans la résistance aux médicaments
- Comprendre les gènes du ver
- Objectif de la recherche
- L'expérience
- Quelles ont été les conclusions ?
- Gènes régulés à la hausse
- Gènes régulés à la baisse
- Le rôle des GluCls
- Gènes de P-glycoprotéine
- Analyse génétique
- Les résultats de l'analyse génétique
- Métabolisme énergétique et autres fonctions
- Activité neuronale
- Impacts sur la reproduction
- Conclusion : Un appel à poursuivre la recherche
- Dernière pensée
- Source originale
Toxocara canis est un type de ver rond qui infecte principalement les chiens. C'est un parasite qui peut aussi toucher les humains, causant une maladie appelée toxocariase. Ce n'est pas juste un problème pour nos amis à fourrure, car des millions de personnes, surtout dans les zones à revenus faibles, peuvent aussi être exposées à ce ver. Aux États-Unis, le taux d'infection est estimé entre 5 % et 20 % de la population, soit environ 17 à 66 millions de personnes. Dans le monde, environ 1,52 milliard de personnes pourraient être exposées aux espèces de Toxocara. Le risque d'infection est encore plus élevé dans les pays en développement où l'assainissement est mauvais et le contact avec les animaux est courant.
Comment les humains s'infectent-ils ?
Les gens deviennent généralement infectés par Toxocara canis en avalant accidentellement des œufs larvés. Ces petits œufs peuvent se trouver dans le sol contaminé ou sur le pelage d'animaux infectés. Après ingestion, les œufs éclosent dans les intestins et les larves peuvent migrer dans tout le corps, provoquant divers symptômes. Certaines personnes peuvent avoir des problèmes légers comme de la fièvre ou des douleurs abdominales, tandis que d'autres peuvent souffrir de conditions plus graves touchant leurs organes ou leurs yeux.
Cycle de vie de Toxocara canis
Le cycle de vie de T. canis commence lorsque des vers adultes vivent dans l'intestin grêle de chiens infectés. Les chiens s'infectent généralement en mangeant des œufs larvés trouvés dans la terre ou sur d'autres animaux. Une fois ingérés, ces œufs éclosent dans les intestins et les larves se dirigent vers le foie et les poumons. Chez les jeunes chiens, les larves sont remontées des poumons, avalées, puis mûrissent en vers adultes dans les intestins. Les femelles adultes produisent des milliers d'œufs qui sont expulsés dans les crottes du chien, contaminant l'environnement. Ces œufs peuvent survivre longtemps, augmentant le risque d'exposition humaine.
Impact sur les chiens
Les effets de l'infection par T. canis chez les chiens peuvent varier selon la gravité de l'infection et l'âge du chien. Dans les cas graves, les chiens peuvent perdre du poids, avoir une mauvaise croissance, vomir et souffrir de diarrhée. Heureusement, divers médicaments peuvent traiter efficacement ces infections chez les chiens, y compris plusieurs classes de médicaments. Cependant, chez les chiens plus âgés, les larves peuvent devenir dormantes dans les tissus, ce qui signifie que l'infection peut rester une menace même si les vers adultes sont traités.
Le mystère de la résistance aux médicaments
Un des aspects puzzlants de T. canis est comment certaines larves peuvent résister aux traitements. Bien que des médicaments comme l'ivermectine et la moxidectine soient efficaces contre les vers adultes, les larves dormantes dans les tissus semblent tolérer ces traitements. Les raisons exactes de cette tolérance ne sont pas encore totalement comprises.
Autres facteurs dans la résistance aux médicaments
Le défi de la résistance aux médicaments ne se limite pas à T. canis. De nombreux vers parasites peuvent avoir d'autres mécanismes de protection, comme des protéines spécifiques qui aident à expulser les médicaments hors de leurs cellules. Ces protéines, connues sous le nom de P-glycoprotéines, sont impliquées dans le transport des médicaments et peuvent jouer un rôle majeur dans la résistance.
Comprendre les gènes du ver
Pour comprendre comment T. canis réagit aux médicaments, les scientifiques doivent examiner de plus près ses gènes. Jusqu'à présent, il n'y a pas eu beaucoup d'infos sur l'ensemble des gènes de T. canis, mais la recherche a commencé à explorer comment les gènes de ce ver se comportent quand ils sont exposés à des médicaments.
Objectif de la recherche
Dans des études récentes, les scientifiques visaient à analyser l'activité des gènes dans les larves de T. canis après exposition à des traitements comme l'ivermectine et la moxidectine. Ils se sont concentrés spécifiquement sur la façon dont ces médicaments influencent l'expression des gènes supposés impliqués dans la résistance aux médicaments.
L'expérience
Pour les expériences, les chercheurs ont prélevé T. canis chez un chien naturellement infecté. Ils ont laissé les œufs éclore en larves dans un environnement contrôlé. Les larves ont ensuite été exposées soit aux médicaments, soit laissées sans traitement. Après cela, les chercheurs ont analysé les gènes exprimés dans les larves.
Quelles ont été les conclusions ?
Les résultats ont révélé que de nombreux gènes étaient significativement affectés par les traitements médicamenteux. En tout, les scientifiques ont identifié plusieurs centaines de gènes qui réagissaient différemment lorsqu'ils étaient exposés à l'ivermectine ou à la moxidectine par rapport aux larves non traitées.
Gènes régulés à la hausse
Dans les expériences, certains gènes ont montré une activité accrue en réponse aux médicaments. Ces gènes sont importants car ils pourraient contribuer à la façon dont le ver parvient à survivre même lorsqu'il est exposé à des traitements qui le tuent généralement.
Gènes régulés à la baisse
À l'inverse, d'autres gènes ont montré une activité diminuée lorsque les larves étaient traitées avec ces médicaments, ce qui suggère que le traitement altère le fonctionnement normal des vers.
GluCls
Le rôle desUn élément clé de l'efficacité des médicaments est leur capacité à cibler certains canaux dans les nerfs des vers appelés canaux chlorure activés par le glutamate (GluCls). Dans nos expériences, il a été découvert que l'expression de certains GluCls diminuait en présence d'ivermectine, ce qui pourrait suggérer un mécanisme potentiel de résistance aux médicaments.
Gènes de P-glycoprotéine
En plus des GluCls, les vers expriment également divers gènes de P-glycoprotéines. Certains de ces gènes ont montré une activité modifiée en réponse à l'exposition aux médicaments. Cela suggère qu'ils pourraient être impliqués dans la capacité des vers à résister au traitement.
Analyse génétique
Pour analyser la composition génétique de T. canis, les chercheurs ont utilisé des techniques de séquençage avancées. Ils se sont concentrés sur la compréhension de combien de gènes étaient actifs dans différentes conditions.
Les résultats de l'analyse génétique
L'analyse génétique a révélé des milliers de séquences, avec de nombreux gènes réagissant différemment selon que les larves étaient exposées à des médicaments ou laissées sans traitement.
Métabolisme énergétique et autres fonctions
L'exposition aux médicaments semble affecter le métabolisme des larves. Les chercheurs ont noté que certains gènes impliqués dans la génération d'énergie étaient régulés à la hausse, suggérant que les vers essaient de contrer les effets des médicaments.
Activité neuronale
De plus, des gènes liés à la structure et à la fonction neuronales ont également montré des changements dans l'expression. Certains ont augmenté tandis que d'autres ont diminué, indiquant que les médicaments pourraient perturber les activités normales du système nerveux des vers.
Impacts sur la reproduction
La recherche a également suggéré que les traitements pourraient interférer avec les processus reproductifs de T. canis. Certains gènes impliqués dans la reproduction étaient régulés à la baisse, soulevant des inquiétudes sur la façon dont ces médicaments pourraient impacter la capacité des vers à se reproduire.
Conclusion : Un appel à poursuivre la recherche
Au final, bien que la recherche ait éclairé la façon dont T. canis réagit aux traitements, elle a également mis en évidence les complexités de la résistance aux médicaments. D'autres études sont nécessaires pour comprendre les mécanismes exacts derrière cette résistance et développer des traitements plus efficaces.
Dernière pensée
Toxocara canis peut être un petit ver rond, mais il prouve que même les plus petites créatures peuvent avoir des impacts significatifs sur la santé ! Alors, gardons nos amis à fourrure et nous-mêmes en sécurité en maintenant une bonne hygiène et des visites régulières chez le vétérinaire. N'oubliez pas, un chien sans ver est un chien heureux !
Source originale
Titre: Transcriptional responses to in vitro macrocyclic lactone exposure in Toxocara canis larvae using RNA-seq
Résumé: Toxocara canis, the causative agent of zoonotic toxocariasis in humans, is a parasitic roundworm of canids with a complex lifecycle. While macrocyclic lactones (MLs) are successful at treating adult T. canis infections when used at FDA-approved doses in dogs, they fail to kill somatic third-stage larvae. In this study, we profiled the transcriptome of third-stage larvae derived from larvated eggs and treated in vitro with 10 {micro}M of the MLs - ivermectin and moxidectin with Illumina sequencing. We analyzed transcriptional changes in comparison with untreated control larvae. In ivermectin-treated larvae, we identified 608 differentially expressed genes (DEGs), of which 453 were upregulated and 155 were downregulated. In moxidectin-treated larvae, we identified 1,413 DEGs, of which 902 were upregulated and 511 were downregulated. Notably, many DEGs were involved in critical biological processes and pathways including transcriptional regulation, energy metabolism, neuronal structure and function, physiological processes such as reproduction, excretory/secretory molecule production, host-parasite response mechanisms, and parasite elimination. We also assessed the expression of known ML targets and transporters, including glutamate-gated chloride channels (GluCls), and ATP-binding cassette (ABC) transporters, subfamily B, with a particular focus on P-glycoproteins (P-gps). We present gene names for previously uncharacterized T. canis GluCl genes using phylogenetic analysis of nematode orthologs to provide uniform gene nomenclature. Our study revealed that the expression of Tca-glc-3 and six ABCB genes, particularly four P-gps, were significantly altered in response to ML treatment. Compared to controls, Tca-glc-3, Tca-Pgp-11.2, and Tca-Pgp-13.2 were downregulated in ivermectin-treated larvae, while Tca-abcb1, Tca-abcb7, Tca-Pgp-11.2, and Tca-Pgp-13.2 were downregulated in moxidectin-treated larvae. Conversely, Tca-abcb9.1 and Tca-Pgp-11.3 were upregulated in moxidectin-treated larvae. These findings suggest that MLs broadly impact transcriptional regulation in T. canis larvae.
Auteurs: Theresa A. Quintana, Matthew T. Brewer, Jeba R. Jesudoss Chelladurai
Dernière mise à jour: 2024-12-20 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.20.629602
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.20.629602.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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