Des scientifiques développent un nouveau modèle animal de neurobrucellose

La neurobrucellose est une complication grave à long terme de la brucellose, l’une des zoonoses bactériennes les plus courantes. Les scientifiques ont maintenant développé un nouveau modèle animal qui indique que les cellules lymphoïdes innées et les interférons jouent un rôle important dans la limitation de l’arthrite, de la méningite et des complications neurologiques pendant Brucelle mélitensis infection. Selon un nouveau rapport de Le Journal américain de pathologiepublié par Elsevier, cela peut aider à comprendre comment se développe la neurobrucellose et, par conséquent, aider à explorer des thérapies potentielles.

La brucellose est l’une des maladies zoonotiques bactériennes les plus courantes dans le monde, causant d’importants problèmes agricoles et de santé publique, en particulier dans les zones endémiques telles que le bassin méditerranéen, le Moyen-Orient et l’Asie centrale. Chez les animaux, il se présente comme un avortement tardif chez les espèces de bétail touchées et entraîne des pertes financières dévastatrices. Chez l’homme, il peut infecter et provoquer des maladies dans presque tous les organes ou systèmes d’organes. Les taux élevés de maladie humaine sont en corrélation avec la saison d’agnelage dans les pays endémiques, car la maladie est transmise à l’homme par l’ingestion de produits laitiers non pasteurisés ou par contact direct (ingestion, inhalation et infection des plaies) avec des tissus contaminés. La brucellose représente plus de 500 000 cas humains enregistrés par an, mais beaucoup pensent que le nombre réel d’infections annuelles est 10 à 20 fois plus élevé car la plupart des cas ne sont pas diagnostiqués.

Le chercheur principal Jerod A. Skyberg, PhD, Département de pathobiologie vétérinaire, Collège de médecine vétérinaire et Laboratoire de recherche sur les maladies infectieuses, Université du Missouri, Colombie, explique : “La maladie chez l’homme se caractérise par une fièvre ondulante et symptômes systémiques, y compris léthargie, frissons, arthralgie et maux de tête. La complication la plus morbide est la neurobrucellose, dans laquelle le tissu neural est endommagé soit directement par une perturbation bactérienne, soit indirectement par des réponses inflammatoires immunitaires sévères. Les patients les plus gravement touchés peuvent développer des séquelles neurologiques à vie.”

Les chercheurs ont découvert que les cellules lymphoïdes innées et les interférons jouent un rôle important dans la défense contre l’infection du système nerveux central en Brucelle et ce faisant, ont développé de nouveaux modèles de souris pour la neurobrucellose afin d’étudier cela plus avant.

Les chercheurs ont étudié le rôle des cellules lymphoïdes innées (ILC) et des interférons dans la pathogenèse de la brucellose focale. Après avoir pratiqué des infections des coussinets plantaires avec Brucelle pour induire l’arthrite chez la souris, ils sont passés à une voie d’infection intranasale pour imiter plus étroitement une voie naturelle d’infection. Au cours de ces études, ils ont observé des signes neurologiques chez des souris dépourvues d’ILC et d’interférons.

Les ILC ont limité les complications articulaires de la brucellose, quelle que soit la voie d’infection. De plus, les souris dépourvues d’ILC ont développé des complications neurologiques de la brucellose, notamment la méningite et la colonisation du cerveau par Brucelle. Brucelle l’infection a provoqué une régulation positive marquée des gènes associés aux réponses à l’interféron et une régulation négative des gènes associés à la fonction neurologique dans le cerveau des souris infectées. Les souris dépourvues de signalisation d’interféron ont également développé rapidement des signes cliniques de neurobrucellose et ont présenté une perte neuronale hippocampique.

L’auteur principal Charles R. Moley, DVM, Département de pathobiologie vétérinaire, Collège de médecine vétérinaire et Laboratoire de recherche sur les maladies infectieuses, Université du Missouri, Columbia note : “Avant ces observations, il n’y avait pas eu de modèle animal expérimental pour la neurobrucellose, donc voir ces signes se développer était assez excitant. Nous espérions également pouvoir visualiser les bactéries dans le cerveau via l’immunohistochimie ; cependant, nous avons été surpris de l’étendue de Brucelle antigène dans les méninges et les ventricules des souris infectées. De plus, alors que la signalisation de l’interféron de type I avait précédemment été signalée comme étant délétère pour le contrôle de Brucelle infection, nous avons constaté ici que la signalisation de l’interféron de type I limitait à la fois la colonisation du cerveau et la perte neuronale en réponse à Brucelle infection.”

Ensemble, ces résultats indiquent que les ILC et les interférons jouent un rôle important dans la limitation de l’arthrite et de la méningite pendant Brucelle infection. De plus, ce travail détaille les premiers modèles murins de neurobrucellose dans lesquels Brucelle colonise le cerveau, induit une inflammation et altère la fonction neurologique. Les chercheurs observent que ces modèles pourraient être utilisés pour étudier de multiples aspects de la neurobrucellose tels que l’invasion du cerveau par Brucelle ou thérapeutiques pour le traitement des complications neurologiques de la brucellose.

Le Dr Skyberg et le Dr Moley concluent : « Considérant que la neurobrucellose est la complication la plus morbide causée par cette bactérie, en savoir plus sur son développement, ses effets sur le système immunitaire et les thérapies potentielles pour contrer les dommages au système nerveux central de l’hôte pourrait profiter aux patients du monde entier.