Publié le 2024-02-29 14:35:00. Un parasite courant, le Toxoplasma gondii, infecte environ un tiers de la population mondiale, mais une nouvelle étude révèle comment le cerveau se défend contre cette infection souvent silencieuse, et identifie un mécanisme clé impliquant les cellules immunitaires.
- Une enzyme, la caspase-8, joue un rôle crucial dans la protection du cerveau en déclenchant la mort cellulaire programmée des lymphocytes T CD8⁺ infectés par le parasite.
- Sans caspase-8, la charge parasitaire dans le cerveau augmente considérablement, entraînant une issue fatale chez les souris étudiées.
- Une autre recherche met en lumière les protéines clés utilisées par Toxoplasma gondii pour pénétrer dans les cellules hôtes, ouvrant de nouvelles pistes pour lutter contre cette infection.
Le Toxoplasma gondii est un parasite intracellulaire très répandu. Si l’infection est généralement asymptomatique chez les personnes en bonne santé, elle peut avoir des conséquences graves, notamment chez les femmes enceintes, où elle peut entraîner des lésions cérébrales ou oculaires chez le fœtus, et chez les personnes immunodéprimées, comme les patients transplantés, atteints de cancer ou de VIH. Le parasite a la capacité de s’installer durablement dans le tissu nerveux, où il forme des kystes.
Une étude récente, publiée dans la revue Science (étude), apporte de nouvelles informations sur les mécanismes de défense du cerveau contre la toxoplasmose. Les chercheurs ont découvert que, malgré la présence persistante du parasite, l’infection reste stable dans la plupart des cas grâce à un processus impliquant les lymphocytes T CD8⁺, des acteurs clés du système immunitaire.
L’équipe du Dr. Tajie Harris de l’Université de Virginie (Santé UVA) a mené ses recherches sur un modèle murin. Ils ont observé une particularité surprenante : Toxoplasma gondii peut infecter les lymphocytes T CD8⁺ eux-mêmes. C’est dans ce contexte qu’intervient la caspase-8. Cette enzyme déclenche l’apoptose, ou mort cellulaire programmée, dans les cellules T CD8⁺ infectées. En mourant de manière contrôlée, la cellule immunitaire prive le parasite de son environnement vital.
« Nous avons découvert que ces mêmes cellules T peuvent être infectées et, lorsque cela se produit, elles décident elles-mêmes de mourir. »
Tajie Harris, chercheuse à l’Université de Virginie
Les expériences ont démontré qu’en l’absence de caspase-8, la charge parasitaire dans le cerveau des souris était huit fois plus élevée que chez les souris témoins. Plus inquiétant encore, ces animaux sont décédés de l’infection au bout de six semaines, tandis que les souris dotées d’une enzyme fonctionnelle ont survécu pendant plusieurs mois. Il est important de noter que cette augmentation de la charge parasitaire ne s’accompagnait pas d’une diminution de la réponse immunitaire générale ; au contraire, les niveaux d’interféron-γ et de facteur de nécrose tumorale étaient même plus élevés, et les monocytes inflammatoires étaient présents en grand nombre. Le problème résidait donc non pas dans l’intensité de la défense, mais dans sa régulation précise.
Des analyses microscopiques ont révélé que le parasite était capable de se multiplier dans les cellules T CD8⁺ déficientes en caspase-8. Certaines de ces cellules contenaient jusqu’à plusieurs parasites : 17 % contenaient deux parasites et 13 % en contenaient quatre dans une même vacuole. Ce phénomène est préoccupant car les lymphocytes T CD8⁺ migrent à travers le tissu cérébral, ce qui pourrait favoriser la propagation du parasite.
Parallèlement, une équipe de l’Université LMU de Munich (étude) a identifié deux protéines clés, CGP et ASAF1, qui composent le complexe conoïde, une structure agissant comme un moteur permettant au parasite de pénétrer dans les cellules hôtes. Si l’une de ces protéines est absente, le processus d’invasion est bloqué. Le directeur de l’étude, Markus Meissner, considère cette découverte comme une « étape significative dans la lutte contre la toxoplasmose ».
Les chercheurs ont également étudié l’impact de la suppression de la caspase-8 dans différents types de cellules cérébrales. Ils ont constaté que l’enzyme n’était essentielle que dans les lymphocytes T CD8⁺. Lorsque la caspase-8 était désactivée uniquement dans les neurones ou les astrocytes, la charge parasitaire ne variait pas significativement. Cela suggère que ce n’est pas le tissu nerveux lui-même qui détermine l’issue de l’infection, mais plutôt la capacité des cellules immunitaires à s’auto-détruire pour limiter la propagation du parasite.
L’activation de la caspase-8 est notamment liée au récepteur Fas. Des souris présentant un défaut dans cette voie de signalisation ont également développé une charge parasitaire plus élevée dans le cerveau et sont décédées prématurément, confirmant ainsi le rôle crucial de ce mécanisme.
Toxoplasma gondii se transmet par la consommation de viande crue ou mal cuite, de légumes contaminés ou par contact avec des excréments de chat. Après l’infection initiale, le parasite peut persister dans l’organisme à vie, le cerveau étant un site de refuge privilégié où il forme des kystes. Ces nouvelles découvertes expliquent pourquoi l’infection chronique reste généralement stable : même si le parasite parvient à infecter les cellules de défense, son cycle de vie est souvent interrompu par la mort de la cellule infectée. Si ce mécanisme est défaillant, la charge parasitaire peut augmenter de manière significative.
L’étude apporte ainsi une meilleure compréhension de la régulation immunitaire dans le cerveau et souligne le rôle déterminant d’une seule enzyme dans le contrôle de l’infection chronique par Toxoplasma gondii.
À noter : À l’inverse du Toxoplasma dans le cerveau, la salive des tiques paralyse spécifiquement le système de défense local, facilitant l’infection par Borrelia. Pour en savoir plus sur la manière dont une simple goutte de salive reprogramme les cellules immunitaires, consultez notre article.
Image : © Morne Arin via Wikimédia sous CC BY-SA 4.0