Comment la tuberculose évolue pour améliorer les humains


Comment la tuberculose évolue pour améliorer les humains

Une nouvelle analyse des génomes de la tuberculose (TB) recueillis dans le monde entier a révélé des secrets de l'éclat du pathogène pour s'adapter à la pauvreté humaine.

En tout état de cause, la TB est très réussie dans ses critères fondamentaux de survie et de réplication. Les auteurs estiment que la tuberculose infecte un tiers de la population mondiale. Il a également résisté fermement à toutes les tentatives de contre-mesures.

Maintenant, grâce à une analyse approfondie de douzaines de génomes tuberculeux, une équipe de scientifiques dirigée par le professeur Caitlin Pepperell du département de biologie médicale et d'immunologie d'UW-Madison a pu rassembler une image plus détaillée de la façon dont la bactérie TB utilise une sélection naturelle impitoyable S'adapter et se perfectionner.

Dans leur article publié dans la section Pathogènes de la Bibliothèque publique des sciences (PLoS), l'équipe décrit une bactérie qui a évolué et synchronisée avec la croissance et le développement de la population humaine, en s'auto-optimisant pour exploiter des établissements humains particulièrement bondés et appauvris.

Mettre les paris gagnants

«C'est comme si la bactérie posait des paris sur le comportement humain», affirme le Prof. Pepperell, anciennement de l'Université de Stanford:

C'est toujours le fait que les humains vont à la guerre, envoient des gens dans des camps de réfugiés et se rassemblent dans des endroits misérables. Historiquement, cela a été un pari gagnant de la part de la bactérie."

L'étude, dont l'auteur principal est Marcus Feldman de Stanford, a mis l'accent sur le rôle de la sélection naturelle, en examinant les modèles de diversité génétique parmi 63 TB et les génomes mycobactériens pathogènes connexes recueillis dans le monde entier.

Leur analyse révèle la mesure dans laquelle l'évolution des variations du génome TB indique un processus de sélection "purifiant" et une correspondance étroite avec les profils de propagation géographique et de phylogénie des populations humaines.

L'étude suggère également que la bactérie de la tuberculose "instantanément" s'est développée au moins 25 fois dans les années 1680, près du pic de l'exploration et de la colonisation en Afrique, en Amérique, en Asie et en Océanie, et à une époque où la population mondiale avait commencé à se montrer exponentielle croissance.

"Le moment est coïncidant avec l'expansion, l'urbanisation et les migrations coloniales de populations humaines mondiales", explique le Prof. Pepperell. "Ces résultats suggèrent qu'une grande partie de la pandémie actuelle de tuberculose a ses origines dans les événements historiques des trois derniers siècles".

Sélection naturelle

La tuberculose ne peut survivre et se propager que chez les humains - pas dans un environnement plus large. Elle se développe particulièrement dans les conditions de prisons, de camps de réfugiés et de bidonvilles, et les populations tuberculeuses ont tendance à être dominées par les bactéries «assez chanceuses» pour atterrir dans ces milieux.

L'étude montre un génome bactérien fortement contraint, la plupart des mutations délétères étant rapidement éliminées. L'équipe a déclaré que cela était particulièrement vrai pour les gènes essentiels pour causer la maladie, la traduction des protéines et le trafic et le métabolisme des ions inorganiques, ce qui aide à contrôler l'interaction entre le pathogène de la tuberculose et son hôte humain.

Les gènes de la "défense" de la bactérie, d'autre part, ont montré un haut degré de tolérance pour les mutations bénéfiques, qui peuvent jouer un rôle dans l'évolution de la résistance aux médicaments et l'évasion du système immunitaire humain.

Pr. Pepperell note:

La théorie évolutive prédit que Mycobacterium tuberculosis Les populations devraient être vulnérables à l'extinction. Pourtant, il est évidemment très répandu. Il faut avoir des stratégies et des astuces incroyablement intelligentes pour s'accrocher."

Trouver des stratégies de contrôle

En conséquence, la propagation explosive de la tuberculose est parallèle à la croissance des populations humaines et tire tout le profit d'un monde dans lequel la plupart des gens vivent dans des conditions bondées et appauvries.

Le professeur Pepperell affirme que l'étude devrait aider d'autres chercheurs à se pencher sur des gènes qui peuvent être de bons candidats pour cibler de nouveaux médicaments et aider des stratégies de lutte contre les maladies qui accueillent ou même co-optent les mécanismes d'évolution de la bactérie pour accélérer l'extinction.

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