Leptospira non pathogènes pourraient protéger contre les maladies
Une étude montre que l'exposition à des Leptospira inoffensifs pourrait améliorer l'immunité contre les souches nuisibles.
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Table des matières
La leptospirose, c'est une maladie causée par des bactéries appelées Leptospira. Ça touche aussi bien les humains que les animaux, et c'est surtout fréquent dans les régions chaudes et humides du monde. Chaque année, environ 65 000 personnes meurent de cette maladie. En plus d'affecter les gens, la leptospirose cause aussi des problèmes de santé importants chez les animaux, surtout ceux élevés pour l'agriculture. Ça entraîne des pertes financières considérables, surtout dans les zones tropicales où la maladie est plus courante.
Diagnostiquer la leptospirose, c'est pas facile parce que ses symptômes initiaux ressemblent souvent à ceux d'autres maladies. Ça peut retarder les traitements et aggraver la maladie. Entre 2020 et 2022, il y a eu des épidémies de leptospirose à New York et en Californie qui ont montré l'urgence de trouver de meilleures façons de gérer cette maladie. Bien que des Vaccins aient été développés pour les animaux et les humains, ils sont souvent spécifiques à certaines souches et ne fonctionnent pas contre tous les types de Leptospira.
Les Groupes de Leptospira
Les bactéries Leptospira se divisent en deux groupes principaux : les pathogènes, qui causent des maladies, et les saprophytes, qui non. Les pathogènes sont encore subdivisés en plusieurs sous-groupes selon leur capacité à causer des maladies et leurs traits génétiques. Un sous-groupe, le P1, inclut des bactéries à forte virulence comme L. interrogans, tandis qu'un autre sous-groupe, le S1, inclut des souches non pathogènes comme L. biflexa. Ce dernier se trouve naturellement dans l'eau et le sol.
Les infections se produisent généralement quand une personne ou un animal entre en contact avec de l'eau contaminée par les bactéries par des coupures ou des muqueuses. Même si les souches saprophytiques comme L. biflexa ne provoquent pas de maladies, elles cohabitent avec les souches pathogènes dans l'environnement.
Recherche Précédente
Des recherches antérieures ont montré que L. biflexa peut provoquer une forte Réponse immunitaire chez les souris. Ça a soulevé une nouvelle question : les réactions immunitaires induites par L. biflexa pourraient-elles offrir une protection contre de futures infections par des souches pathogènes ? Cette question a mené à l'étude actuelle.
Aperçu de l'Étude
Dans notre étude, on a utilisé des souris mâles pour voir si l'exposition à L. biflexa influence le résultat d'un défi ultérieur avec la souche pathogène L. interrogans. On a introduit L. biflexa dans les souris avant de les exposer à L. interrogans. On a surveillé de près leur poids, leur santé et leur réponse immunitaire.
Méthodes
On a acheté des souris mâles C3H/HeJ et les a élevées dans un environnement propre. On a obtenu la souche saprophyte L. biflexa et la souche pathogène L. interrogans, qu'on a cultivées dans des milieux de croissance spécifiques. Les souris ont été soit exposées à L. biflexa soit à une solution contrôle avant d'affronter L. interrogans.
Mise en Place de l'Infection
Deux expériences principales ont été menées. Dans un premier setup, certaines souris ont été exposées à L. biflexa une seule fois avant d'être défiées avec L. interrogans. Dans l'autre setup, certaines ont reçu deux doses de L. biflexa avant d'affronter les bactéries pathogènes. Après le défi, on a surveillé leur poids, leur survie et leur charge virale dans les tissus rénaux et les urines.
Résultats
Poids et Survie
Dans la première expérience, les souris qui avaient reçu L. biflexa avant d'être défiées avec L. interrogans ont montré une perte de poids significativement moindre par rapport à celles qui n'ont pas été exposées. En fait, 75 % des souris qui avaient été exposées à L. biflexa ont survécu. C'est un résultat majeur puisque aucun membre de l'autre groupe n'a survécu.
Dans la deuxième expérience avec une double exposition à L. biflexa, toutes les souris ont survécu au défi avec L. interrogans. Les souris qui n'ont reçu que la souche pathogène ont perdu du poids mais ne se sont pas rétablies.
Réponse Immunitaire
Quand on a examiné la réponse immunitaire, on a constaté qu'une exposition préalable à L. biflexa n'a pas complètement stoppé la propagation de L. interrogans dans le corps. Cependant, cela semblait offrir un certain niveau de protection contre la maladie, car les souris montraient moins d'infiltration de cellules immunitaires dans leurs reins.
On a aussi regardé les changements dans les tissus rénaux, et on a trouvé que celles qui avaient été exposées à L. biflexa avaient des reins plus sains avec moins de dommages que celles qui ne l'avaient pas été.
Anticorps et Cellules T
Les niveaux d'anticorps spécifiques à L. interrogans ont augmenté chez les souris qui avaient été exposées à L. biflexa. En particulier, le type d'anticorps IgG2a était significativement plus élevé chez ces souris, ce qui indique une forte réponse immunitaire. Les cellules T auxiliaires étaient aussi plus fréquentes chez les souris exposées à L. biflexa, ce qui montre que leurs systèmes immunitaires réagissaient activement aux bactéries pathogènes.
Implications des Résultats
Ces résultats suggèrent une relation intéressante entre l'exposition à Leptospira non pathogène et la capacité à gérer de futures infections par des souches pathogènes. Non seulement l'exposition à L. biflexa a aidé les souris à maintenir leur santé pendant le défi, mais elle a aussi préparé leurs systèmes immunitaires à réagir plus efficacement.
Cette étude soulève des considérations importantes pour le développement de vaccins. Alors que les vaccins conventionnels ciblent des souches spécifiques, utiliser des souches saprophytiques vivantes de Leptospira pourrait offrir une protection plus large contre diverses souches, offrant potentiellement une solution aux limitations des vaccins actuels.
Conclusion
En résumé, l'étude montre que l'exposition à une souche non pathogène de Leptospira peut améliorer la réponse immunitaire et réduire la gravité de la maladie face à des souches pathogènes. Cela ouvre une nouvelle voie pour le développement de vaccins et souligne l'importance de comprendre comment différentes souches interagissent au sein du système immunitaire. De futures recherches pourraient explorer comment cette connaissance peut être appliquée à d'autres maladies, améliorant significativement les mesures de santé publique contre la leptospirose et potentiellement d'autres maladies infectieuses également.
Titre: Exposure to live saprophytic Leptospira before challenge with a pathogenic serovar prevents severe leptospirosis and promotes kidney homeostasis
Résumé: Previous studies demonstrated that Leptospira biflexa, a saprophytic species, triggers innate immune responses in the host during early infection. This raised the question of whether these responses could suppress a subsequent challenge with pathogenic Leptospira. We inoculated C3H/HeJ mice with a single or a double dose of L. biflexa before challenge with a pathogenic serovar, L. interrogans serovar Copenhageni FioCruz (LIC). Pre-challenge exposure to L. biflexa did not prevent LIC dissemination and colonization of the kidney. However, it rescued weight loss and mouse survival thereby mitigating disease severity. Unexpectedly, there was correlation between rescue of overall health (weight gain, higher survival, lower kidney fibrosis marker ColA1) and higher shedding of LIC in urine. This stood in contrast to the L. biflexa unexposed LIC challenged control. Immune responses were dominated by increased frequency of effector T helper (CD4+) cells in spleen, as well as significant increases in serologic IgG2a. Our findings suggest that exposure to live saprophytic Leptospira primes the host to develop Th1 biased immune responses that prevent severe disease induced by a subsequent challenge with a pathogenic species. Thus, mice exposed to live saprophytic Leptospira before facing a pathogenic serovar may withstand infection with far better outcomes. Furthermore, a status of homeostasis may have been reached after kidney colonization that helps LIC complete its enzootic cycle. SignificancePrevious evidence of host innate immunity induced by live saprophytic Leptospira in mice led us to posit that these responses might mitigate leptospirosis severity upon a subsequent challenge with a pathogenic serovar. In this study, we validated our hypothesis. This is important for development of novel strategies to control leptospirosis and for understanding the epidemiologic risk factors of this and other infectious diseases transmitted by direct contact between pathogen and host. Unexpectedly, these studies also show that there is a correlation between kidney health after L. interrogans infection (less fibrosis marker ColA1) and higher shedding of this spirochete in urine. This suggests that a status of homeostasis may be reached after kidney colonization by L. interrogans that helps the spirochete fulfill its enzootic cycle.
Auteurs: Maria Gomes-Solecki, S. Kundu, A. Shetty
Dernière mise à jour: 2024-07-01 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.01.582981
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.01.582981.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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