Nouvelles découvertes sur les maladies cardiaques dues à l'infection par T. brucei

Trypanosoma brucei est un parasite protozoaire qui pose de sérieux risques pour la santé en Afrique subsaharienne. Ce parasite se propage par la mouche tsé-tsé et est responsable de deux maladies majeures : la trypanosomose humaine africaine (THA), aussi connue sous le nom de maladie du sommeil, et la trypanosomose animale africaine (TAA). Chez les humains et les animaux, la maladie entraîne des symptômes comme de la fièvre qui apparaît et disparaît, suivie d'une perte de poids et, finalement, d'un coma.

Il existe deux types principaux de T. Brucei qui infectent les humains : T. b. gambiense, surtout trouvé en Afrique de l'Ouest et Centrale, et T. b. rhodesiense, trouvé en Afrique de l'Est et du Sud. La maladie causée par T. b. rhodesiense est généralement plus grave et progresse plus rapidement que celle causée par T. b. gambiense. Bien que la THA soit rare, avec moins de 1000 cas signalés en 2019 et 2020, la présence de réservoirs animaux et de la mouche tsé-tsé signifie que des épidémies peuvent survenir à tout moment. La TAA est un problème majeur pour l'élevage en Afrique subsaharienne, entraînant des pertes économiques importantes, estimées à 4,75 milliards de dollars par an.

#Localisation et effets de T. brucei

T. brucei est connu pour infecter le sang et le système nerveux central, mais des études récentes suggèrent qu'il peut aussi infecter d'autres tissus dans le corps, comme le cœur, les poumons et la peau. Dans ces tissus, la présence du parasite entraîne une inflammation et des dommages significatifs, affectant le fonctionnement des organes et augmentant le risque de mort.

Le cœur est fortement impacté par T. brucei, ce qui peut augmenter la mortalité due à la THA. Les patients atteints de THA ont souvent des niveaux élevés de NT-proBNP, un marqueur qui indique une insuffisance cardiaque, et beaucoup ressentent des symptômes de problèmes cardiaques. Bien que les tests cardiaques ne soient pas courants pour les patients atteints de THA, des anomalies ont été notées dans de nombreux cas. Par exemple, des études ont révélé qu'un pourcentage élevé de patients atteints de THA montre des changements dans l'activité cardiaque, comme des intervalles longs entre les battements de cœur. Une étude a indiqué que les patients ayant des problèmes cardiaques étaient plus susceptibles de porter des anticorps contre T. brucei, montrant une connexion entre l'infection et les problèmes cardiaques.

Une inflammation cardiaque a aussi été notée chez les patients décédés de la THA, ce qui indique que les maladies cardiaques liées à l'infection par T. brucei sont une préoccupation importante. Cette relation a été observée dans les infections par T. b. gambiense et T. b. rhodesiense. Il est suggéré que T. b. rhodesiense cause des problèmes cardiaques plus sévères, mais en raison de cas limités, cela nécessite davantage d'investigations.

#Maladie cardiaque peu étudiée

Malgré le fait qu'on sache que les maladies cardiaques sont une conséquence de l'infection par T. brucei, c'est un sujet encore largement inexploré. Il y a un manque particulier de modèles animaux appropriés pour étudier la maladie cardiaque associée à l'infection. Les études précédentes se sont concentrées sur les dommages cardiaques causés par T. brucei chez des animaux plus grands, comme le bétail et les primates. Bien que ces modèles soient utiles, ils sont coûteux, complexes et soulèvent des problèmes éthiques.

Récemment, un modèle de rat a été introduit pour étudier la maladie cardiaque causée par T. brucei. Dans ce modèle, les rats infectés ont montré des signes d'inflammation cardiaque et des activités cardiaques irrégulières peu après l'infection. Cependant, ce modèle était limité aux premiers stades de l'infection et manquait d'évaluations détaillées du fonctionnement cardiaque au fil du temps.

Un modèle de souris pour la maladie cardiaque liée à T. brucei pourrait offrir de nombreux avantages. Les souris sont peu coûteuses et faciles à manipuler, ce qui en fait un choix pratique pour les chercheurs. Il existe plusieurs souches de souris, ce qui peut aider à explorer comment la maladie se développe. Les souris ont également servi de modèles pour d'autres maladies parasitaires, fournissant un bon contexte pour comprendre T. brucei.

Des études historiques ont trouvé des signes d'inflammation cardiaque chez des souris infectées par T. brucei, établissant la souris comme un modèle potentiel pour étudier la maladie cardiaque causée par ce parasite. Établir un solide modèle de souris permettrait aux chercheurs d'explorer les mécanismes de la maladie cardiaque liée à T. brucei et de travailler vers de nouveaux traitements.

#Mise en place du modèle de souris

Dans cette étude, les chercheurs ont cherché à créer un modèle de souris fiable pour mieux comprendre la maladie cardiaque associée à T. brucei. Ils ont découvert que l'infection par T. brucei chez les souris reflète des caractéristiques clés de la maladie observée chez les humains. L'objectif principal était d'examiner les changements importants dans le cœur et le système immunitaire liés à l'infection.

L'équipe a infecté des souris C57Bl/6J par la veine caudale avec des parasites de T. brucei. Ils ont surveillé l'infection au fil du temps, suivant le nombre de parasites dans le sang. Les premiers signes d'infection ont été remarqués environ 4 à 6 jours après l'infection initiale, avec des pics de parasites autour de 6 à 7 jours. Le nombre de parasites fluctuait, montrant clairement que l'infection avait un cours variable.

Les souris infectées ont montré une sévère augmentation de la taille de la rate, qui est une réponse courante aux infections par T. brucei chez tous les hôtes. Les souris infectées ont montré une augmentation significative de la taille de la rate par rapport aux souris non infectées, démontrant les effets systémiques de l'infection. Le taux de survie des souris infectées a également été mesuré, avec une durée médiane de survie d'environ 39 jours, indiquant que l'infection peut être mortelle.

#Fonction cardiaque et biomarqueurs

Après 28 jours d'infection, les chercheurs ont évalué la fonction cardiaque et les niveaux de biomarqueurs chez les souris. Ils ont examiné les niveaux de NT-proBNP, un indicateur clé de l'insuffisance cardiaque, et ont constaté que ces niveaux étaient notablement plus élevés chez les souris infectées. Cette élévation du NT-proBNP a été observée chez les souris mâles et femelles, bien que les souris mâles aient montré des niveaux légèrement plus élevés.

Ensuite, une échocardiographie-a procédure qui utilise des ondes sonores pour créer des images du cœur- a été réalisée pour évaluer la fonction cardiaque de manière plus directe. Les chercheurs ont observé que les souris infectées avaient des augmentations significatives dans les métriques de fonction cardiaque, comme la fraction d'éjection, par rapport aux souris non infectées. Cependant, la fréquence cardiaque était plus basse chez les souris infectées, et diverses anomalies électriques ont été notées sur l'ECG, indiquant des problèmes potentiels avec le système de signalisation du cœur.

L'équipe a également examiné ces métriques à nouveau 33 jours après l'infection, où ils ont noté une diminution de la fonction cardiaque par rapport aux mesures initiales à 28 jours. Cela suggérait qu'au fur et à mesure que l'infection progressait, la capacité du cœur à pomper efficacement diminuait.

#Investigation des dommages cardiaques

Pour mieux comprendre les dommages cardiaques causés par T. brucei, les chercheurs ont examiné la présence de parasites dans le muscle cardiaque lui-même. Ils ont utilisé des parasites de T. brucei modifiés qui pouvaient être identifiés grâce à un marqueur fluorescent. Après avoir examiné les tissus cardiaques des souris infectées, ils ont trouvé que les parasites étaient situés en dehors des vaisseaux sanguins, confirmant que T. brucei peut envahir et coloniser le muscle cardiaque.

L'analyse histopathologique a montré que la majorité des souris infectées présentaient des signes de Myocardite, une inflammation du muscle cardiaque. La réponse immunitaire dans le cœur était caractérisée par une augmentation des cellules immunitaires, y compris des lymphocytes, des cellules plasmatiques et des macrophages. Cela indique que le système immunitaire réagit de manière agressive à la présence de T. brucei dans le cœur, ce qui pourrait provoquer des dommages.

Les chercheurs ont également examiné les niveaux de collagène, une protéine qui peut indiquer des cicatrices dans les tissus. Bien qu'il y ait eu une augmentation des niveaux de collagène dans les cœurs des souris infectées, cette augmentation n'était pas statistiquement significative, suggérant que bien qu'il y ait de l'inflammation, des cicatrices sévères pourraient ne pas encore avoir eu lieu.

#Réponse immunitaire dans le cœur

Pour comprendre la réponse immunitaire dans le cœur après l'infection par T. brucei, la cytométrie en flux a été utilisée pour identifier différents types de cellules immunitaires. L'analyse a révélé une augmentation significative du nombre total de cellules immunitaires dans le cœur des souris infectées, indiquant une activité immunitaire forte.

Notamment, il y a eu une augmentation à la fois des cellules T CD4+ et des macrophages, qui sont essentiels pour lutter contre les infections. Le type spécifique de macrophage qui a le plus augmenté était pro-inflammatoire, suggérant que T. brucei déclenche une réponse inflammatoire robuste dans le cœur.

Fait intéressant, des niveaux plus élevés de cellules T CD8+ et de cellules tueuses naturelles (NK) ont également été observés, même si ces cellules ne jouent généralement pas un rôle majeur contre T. brucei. Cela pourrait suggérer un aspect auto-immun, où la réponse immunitaire pourrait également cibler les cellules cardiaques en plus du parasite.

Les chercheurs ont noté que le paysage immunitaire dans le cœur pendant l'infection par T. brucei semble favoriser l'inflammation, ce qui pourrait être nuisible. En fin de compte, cela suggère que la maladie cardiaque associée à T. brucei pourrait être liée à un déséquilibre dans la réponse immunitaire et à l'inflammation dans le tissu cardiaque.

#Conclusion

Dans cette étude, les chercheurs ont développé un modèle de souris fiable pour étudier la maladie cardiaque associée à l'infection par T. brucei, mettant en lumière un aspect négligé de la trypanosomose africaine. Ils ont découvert que T. brucei peut envahir le tissu cardiaque, provoquant de l'inflammation et affectant la fonction cardiaque. Les résultats ont révélé que la réponse immunitaire joue un rôle critique dans ce processus, suggérant que des traitements axés sur la modulation immunitaire pourraient être bénéfiques.

Les recherches futures utilisant ce modèle peuvent aider à comprendre les effets à long terme des infections par T. brucei, y compris si les patients qui se remettent de l'infection sont à risque de problèmes cardiaques persistants. Comme T. brucei peut causer des problèmes de santé importants chez les humains et les animaux, combler cette lacune de connaissances est essentiel pour améliorer les options de traitement et les stratégies de gestion pour ceux affectés par la trypanosomose africaine.