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Guide de l’auto-stoppeur à Borrelia burgdorferi – un excellent document d’information sur la maladie de Lyme pour les biologistes

À la fin de l’examen, vous découvrirez peut-être que vous avez plus en commun avec Arthur Dent perplexe que vous ne l’auriez prévu.

Illustration de la figure de transmission et du cycle de vie des tiques, placée effrontément au-dessus d’une photo de la Galaxie de la Voie lactée.

Cette mini-revue, écrite d’une manière très engageante par Bourgeois et Hu (2024), met en évidence des points importants qui pourraient ne pas être évidents pour les gens qui commencent tout juste leur implication dans la biologie de la maladie de Lyme.

Attributs uniques

Faisant du vélo entre les mammifères et les tiques, Borrelia burgdorferi change son pelage à la fois pour profiter du système immunitaire dans l’établissement de l’infection et pour éviter le système immunitaire de l’hôte qu’il essaie d’envahir. Cette complexité est bien démontrée par l’échec du candidat vaccin, basé sur la protéine A de liaison à la décorine, qui offrait une protection contre les inoculations à l’aiguille, mais pas une protection contre l’alimentation par des tiques infectées.

Le génome de Borrelia burgdorferi est tout aussi excentrique : un chromosome linéaire et environ 21 plasmides, le nombre exact différant entre les souches. Contrairement à E. coli, B. burgdorferi a des gènes abondants exprimant des lipoprotéines et un génome manquant de voies métaboliques attendues. Au lieu de produire de nombreux nutriments, il utilise des protéines de transport pour capturer les nutriments de son hôte. Le manipulateur ultime, B. burgdorferi a des plasmides qui peuvent coder un prophage, produit dans la tique et fournissant une voie possible pour le transfert horizontal de gènes.

B. burgdorferi est présent en très petit nombre dans les tissus de l’hôte, ce qui en fait un organisme difficile à étudier, en particulier chez les mammifères. Cependant, la formation image intravital des bactéries fluorescentement marquées a été un outil utile avec l’ACP luciferase-basé et de digital-gouttelettes montrant maintenant leur valeur.

Si vos yeux commencent à se glacer, passez à la section sur les idées sélectionnées de l’utilisation des modèles d’infections de B. burgdorferi . Vous êtes sûr de trouver quelque chose pour attraper votre imagination. Par exemple, saviez-vous que B. burgdorferi n’a pas de facteurs de virulence traditionnels ? Il est coopté protéines dans la salive de tique pour faire son appel d’offres. Après environ 10 jours, B. burgdorferi entre en mode furtif et l’histoire devient plus sombre.

À la fin de l’examen, vous découvrirez peut-être que vous avez plus en commun avec Arthur Dent perplexe que vous ne l’auriez prévu.

Citation

Bourgeois JS, Hu LT. 0. Guide de l’auto-stoppeur de Borrelia burgdorferi. J Bactériol 0 :e00116-24. https://doi.org/10.1128/jb.00116-24

Figure 2

Illustration de la transmission et du cycle de vie.
Fig 2 Comprendre B. burgdorferi s’est répandu dans la nature. B. burgdorferi vecteurs, Ixodes tiques, prendre trois repas de sang tout au long de leur vie au cours de 2 années : une fois comme larves, une fois comme nymphes, et une fois comme adultes. Au printemps, la farine de sang nymphale I. scapularis permet à B. burgdorferi de se propager dans les hôtes réservoirs, généralement de petits mammifères ou des oiseaux. Plus tard dans l’année, les larves se nourrissent de ces réservoirs colonisés, ce qui entraîne l’acquisition du spirochète par de nouvelles tiques. Enfin, à l’automne, ixodes adultes se nourrissent de grands vertébrés. Notamment, le statut d’infection de la tique a très peu d’impact sur la propagation de B. burgdorferi au stade adulte, car les hôtes dont se nourrissent I. scapularis adultes sont généralement des hôtes non permissifs ou sans issue pour B. burgdorferi. Au lieu de cela, cette étape est importante pour la propagation continue du vecteur tique. Les animaux rouges représentent la colonisation de B. burgdorferi, et les flèches rouges représentent la direction de B. burgdorferi répartis à chaque étape de la vie des tiques. La tique adulte est représentée à la fois comme grise et rouge pour représenter que les tiques adultes colonisées et B. burgdorferi-libres contribuent à la reproduction de I. scapularis.

Résumé

Dans le près de 50 ans depuis la découverte de la maladie de Lyme, Borrelia burgdorferi a émergé comme un cheval de bataille improbable de la microbiologie. L’intérêt pour l’étude des interactions hôte-pathogène a alimenté des progrès significatifs dans l’approche du microbe fastidieux en laboratoire, y compris le développement de méthodes de culture, de modèles animaux et d’outils génétiques. En développant ces systèmes, on a acquis un aperçu de la façon dont le microbe est capable de survivre à son cycle enzootique et de causer des maladies humaines. Ici, nous discutons de la découverte de B. burgdorferi et de son développement en tant qu’organisme modèle avant de plonger dans les leçons critiques que nous avons apprises sur la biologie de B. burgdorferi à des étapes charnières de son cycle de vie : changements d’expression génique pendant le repas de sang de tique, colonisation d’un nouvel hôte vertébré, et le développement d’une infection de longue durée chez ce vertébré jusqu’à ce qu’une nouvelle tique se nourrit. Notre objectif est de mettre en évidence les progrès qui ont facilité la recherche sur B. burgdorferi et d’identifier les lacunes dans notre compréhension actuelle du microbe

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