Diversité génétique chez les patients tuberculeux en Tanzanie

L'Afrique a la plus grande diversité génétique parmi les humains. Cette diversité vient de plusieurs groupes ethniques et linguistiques vivant sur le continent. La longue histoire de l'évolution humaine en Afrique et les grandes populations ont conduit à cette variété. Ces dernières années, la migration et le mélange entre ces groupes ont aussi joué un rôle, menant à des similitudes entre eux. Les populations africaines d'aujourd'hui ont souvent un mélange de différentes ancestries.

Un événement de migration important qui a changé la population en Afrique est connu sous le nom d'« expansion bantoue ». Les gens parlant bantou ont déménagé d'Afrique centrale vers le sud et l'est, apportant des méthodes agricoles et mélangeant avec des chasseurs-cueilleurs et des pasteurs locaux. Des études montrent qu'il y a encore des différences notables entre les groupes parlant bantou, mais le mélange avec la population locale a influencé leur réponse aux maladies.

Les maladies, surtout les infections, ont été des facteurs majeurs dans l'évolution humaine. À cause de cela, la façon dont les gens réagissent aux maladies peut varier largement entre les différentes populations. Des études génétiques récentes ont mis en évidence des mutations spécifiques qui peuvent influencer la probabilité de contracter certaines maladies infectieuses, comme la tuberculose (TB), qui reste la principale cause de décès par un seul agent infectieux.

Les bactéries responsables de la TB appartiennent à un groupe appelé complexe Mycobacterium tuberculosis (MTBC), qui a dix lignées adaptées à infecter les humains, ainsi que diverses autres lignées qui infectent les animaux. Bien que la TB soit un problème mondial, les lignées qui affectent les humains se trouvent dans différentes parties du monde. Certaines lignées sont très répandues dans le monde entier, tandis que d'autres sont limitées à des régions spécifiques. Par exemple, certaines lignées se trouvent surtout autour de l'océan Indien ou sont principalement observées dans certaines zones d'Afrique.

La relation entre les bactéries causant la TB et les populations humaines qu'elles infectent est complexe. La recherche montre que les souches de TB peuvent être étroitement liées aux antécédents géographiques des patients. Cette connexion peut être rompue chez des personnes également infectées par le VIH. Différentes souches de bactéries ont aussi des caractéristiques différentes, influençant la progression de la maladie, sa propagation et son apparition chez les patients.

La variabilité dans la réponse des gens à la TB peut aussi être retracée à leurs origines génétiques. Certains gènes dans différentes populations peuvent les rendre plus susceptibles à la TB, et des groupes spécifiques ont montré différents niveaux de risque de développer la maladie. En plus de cette diversité génétique, de nombreux facteurs comme la malnutrition, le VIH, le diabète, la pauvreté, le tabagisme et la consommation d'alcool jouent également des rôles importants dans la propagation et la gravité de la TB.

Bien qu'il y ait eu de nombreuses études sur la façon dont des facteurs individuels sont liés à la TB, il n'y en a pas beaucoup qui examinent tous ces éléments ensemble.

Dans cette étude, nous avons examiné les origines génétiques des patients atteints de TB à Dar es Salaam, en Tanzanie. Nous visons à comprendre l'ascendance génétique de ces patients, à identifier les bactéries de la TB qui les affectent, et à voir comment ces deux facteurs sont liés à la gravité de leurs maladies.

#Ascendance génétique des patients atteints de TB en Tanzanie

Nous avons estimé les ascendants génétiques pour 7 479 individus provenant de 249 populations, dont 1 444 patients atteints de TB en Tanzanie. Nous avons utilisé des données de 53 255 SNP (polymorphismes de nucléotides simples). L'analyse a révélé trois principales ascendants génétiques parmi les patients de TB en Tanzanie.

L'ascendance génétique la plus significative était appelée « Bantou du Sud-Est », qui représentait en moyenne 44 %. Cette ascendance est aussi répandue parmi d'autres groupes parlant bantou en Afrique australe et sud-est. La deuxième ascendance la plus courante était « Bantou de l'Est », représentant environ 22 %. Cette ascendance est commune dans les populations kényanes. Il y avait aussi une ascendance « Bantou de l'Ouest » trouvée chez les patients tanzaniens, en moyenne 9 %, qui est plus courante parmi les groupes bantous d'Afrique centrale occidentale.

D'autres ascendants moins courants incluaient des contributions mineures provenant de populations nigérianes, de populations du Tchad et du Soudan, et de groupes de chasseurs-cueilleurs d'Afrique de l'Ouest. Dans l'ensemble, les patients tanzaniens atteints de TB ont montré peu d'ascendance non-africaine, avec une moyenne d'environ 5 %, et très peu de patients avaient plus de 30 % d'ascendance non-africaine.

Cette analyse génétique a indiqué que la majorité des patients atteints de TB en Tanzanie étaient principalement d'ascendance bantoue, reflétant un mélange de différents composants bantous.

#Perspectives sur les ascendants génétiques bantous

En combinant des données de nombreux groupes bantous, nous avons vu que les populations au Kenya et au Mozambique affichaient aussi des portions significatives d'ascendance bantoue, montrant comment ces ascendants se sont répandus à travers la région. L'ascendance bantoue de l'Est était la plus élevée au Kenya et en Tanzanie, mais diminuait plus au sud et à l'ouest. En revanche, l'ascendance bantoue du Sud-Est augmentait vers le sud et diminuait vers l'ouest.

L'ascendance bantoue de l'Ouest était la plus répandue chez les populations du Gabon, du Cameroun et d'Afrique du Sud. Une corrélation claire a été trouvée entre la distribution géographique des populations humaines et leurs distances génétiques.

Bien que nos patients atteints de TB soient tous de Dar es Salaam, ils appartenaient à une variété de groupes ethniques provenant de différentes régions de Tanzanie. Cette diversité géographique était liée à des différences génétiques parmi les patients, renforçant l'idée que la diversité génétique humaine en Tanzanie est structurée par la géographie.

Nous avons découvert que pour les patients tanzaniens atteints de TB, l'ascendance bantoue du Sud-Est augmentait de l'ouest à l'est, tandis que l'ascendance bantoue de l'Est montrait la tendance inverse. L'ascendance génétique bantoue de l'Ouest augmentait vers le nord et diminuait vers l'est.

#Génotypes MTBC en Tanzanie

Nous avons précédemment trouvé une grande variété de génotypes MTBC chez les patients tanzaniens atteints de TB, avec quatre génotypes principaux responsables d'un nombre significatif de cas. Ces souches dominantes avaient été introduites en Tanzanie il y a plus de 300 ans. Le génotype le plus répandu (L3.1.1) représentait environ 39 % des cas de TB.

Malgré la présence de ces souches dominantes, nous n'avons trouvé aucune relation significative entre les différents génotypes MTBC et la gravité des maladies de TB chez les patients. Nous avons utilisé des mesures comme les scores radiologiques, la charge bactérienne et les scores cliniques pour évaluer la gravité de la maladie mais n'avons trouvé aucune corrélation.

#Relation entre les génotypes humains et bactériens

Nous avons aussi examiné s'il pourrait y avoir des facteurs génétiques de l'hôte influençant le comportement des différents génotypes MTBC. En comparant les origines génétiques des patients infectés par différentes souches, nous avons trouvé de légères différences dans leurs proportions d'ascendance génétique. Il n'y avait pas de corrélations significatives entre les distances génétiques humaines et celles des bactéries.

Ces résultats suggèrent que la transmission et la durée des périodes infectieuses étaient probablement plus influencées par les génotypes bactériens que par l'ascendance génétique des hôtes humains.

#Ascendance génétique humaine et gravité de la maladie TB

Ensuite, nous avons vérifié si l'ascendance génétique des patients de TB influençait la gravité de la maladie. Nous avons réalisé des analyses de régression logistique en tenant compte de trois différents indicateurs de gravité de la TB tout en contrôlant des facteurs comme l'âge, le sexe, le statut VIH et d'autres conditions de santé.

Malgré nos attentes, nous n'avons trouvé aucune preuve liant l'ascendance génétique humaine à la gravité de la maladie de TB parmi les patients que nous avons étudiés.

#Effet combiné de la diversité génétique humaine et MTBC

Pour un plus petit groupe de 1 000 patients atteints de TB, nous avions des données génétiques humaines et bactériennes disponibles. Bien que des recherches antérieures aient indiqué que les interactions génétiques entre les humains et les bactéries peuvent impacter la gravité de la TB, nous n'avons pas trouvé de soutien pour cela dans notre analyse.

Lorsque nous avons ajouté le génotype MTBC dominant dans nos modèles, avec son interaction avec l'ascendance humaine, aucun effet significatif sur la gravité de la TB n'a été observé.

#Conclusion

Notre étude indique que les patients atteints de TB de Dar es Salaam ont principalement une ascendance génétique bantoue avec une influence génétique eurasienne minimale. Nous n'avons trouvé aucune preuve que les origines génétiques des patients ou les souches MTBC aient un impact significatif sur la gravité de la maladie de TB, suggérant que d'autres facteurs comme les conditions sociales et l'environnement jouent un rôle plus crucial dans la situation de la TB en Tanzanie.

Les résultats montrent que, malgré la diversité génétique présente en Tanzanie, la population de patients atteints de TB que nous avons étudiée reflète principalement des migrations récentes et ne capture pas toute l'étendue de la diversité génétique humaine sur le continent. Les souches MTBC sous-jacentes, cependant, indiquent qu'elles ont été influencées par de multiples introductions historiques et se sont adaptées avec succès à la population locale au fil du temps.

Cette compréhension souligne l'importance de considérer à la fois la génétique humaine et bactérienne dans les efforts de santé publique et met en lumière la nécessité d'aborder les facteurs sociaux et environnementaux qui conduisent à la transmission et à la gravité de la TB dans des régions comme la Tanzanie.