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La recherche peut révéler comment la rage induit un comportement forcené

Les scientifiques peuvent enfin comprendre comment le virus de la rage peut changer radicalement le comportement de son hôte pour aider à répandre la maladie, qui tue environ 59 000 personnes par an.

Une nouvelle étude publiée dans la revue scientifique Reports montre comment un petit morceau du virus de la rage peut se lier à et inhiber certains récepteurs dans le cerveau qui jouent un rôle crucial dans la régulation du comportement des mammifères. Cela interfère avec la communication dans le cerveau et induit des comportements frénétiques qui favorisent la transmission du virus.

Dr. Karsten Hueffer, auteur principal et professeur de microbiologie vétérinaire à l’Université de l’Alaska Fairbanks, a dit qu’il espère que les résultats aideront les scientifiques à mieux comprendre et traiter la maladie virale infectieuse.

« De nombreux agents infectieux changent le comportement dans leur hôte, mais nous ne comprenons pas comment ils le font, » at-il dit. « Notre étude fournit, pour la première fois, un mécanisme moléculaire détaillé de la façon dont un agent infectieux induit des comportements spécifiques. »

Hueffer a déclaré que, bien que la vaccination contre la rage ont d’abord été mis au point au milieu du 19ème siècle, les scientifiques ont eu du mal à expliquer comment le virus peut induire un comportement agressif chez les animaux comme les chiens, qui contribuent jusqu’à 99 pour cent de toutes les transmissions de la rage à l’homme, selon World estimations de l’Organisation de la santé.

« Le virus de la rage n’a que cinq gènes et très peu d’informations », at-il dit. « Les chiens ont plus de 20.000 gènes avec les systèmes immunitaire et nerveux central sophistiqué. Cependant, ce virus peut reprogrammer le comportement d’un chien il perd la peur, devient agressif et les piqûres, ce qui permet au virus de se propager par la salive du chien « .

Hueffer a déclaré que ces changements de comportement sont bien connus et cimentés dans le récit américain. Dans le roman « Old Yeller », Travis doit poser son chien bien-aimé après avoir été mordu et infecté par un loup enragé. Dans « To Kill a Mockingbird », Atticus Finch est appelé à tirer sur un chien enragé.

Illustration par Meghan Murphy. Cette illustration montre comment le virus de la rage se lie et inhibe les récepteurs nicotiniques dans le cerveau. Illustration par Meghan Murphy.
Cette illustration montre comment le virus de la rage se lie et inhibe les récepteurs nicotiniques dans le cerveau.
« Pourtant, le comportement est plus facile à étudier que le virus lui-même », a déclaré Hueffer. Il a dit étudier la rage dans le cerveau est difficile parce que le virus de la rage ne modifie pas physiquement le cerveau de manière très révélatrice. Habituellement, il y a une inflammation du cerveau, mais les scientifiques doivent prélever le cerveau et tester spécifiquement pour le virus de la rage pour confirmer l’infection.

Des recherches antérieures dans les années 1980 et 1990 a porté sur la façon dont le virus de la rage se lie et interagit avec les récepteurs musculaires spécifiques qui reçoivent des signaux de nerfs pour contrôler la contraction des muscles. La recherche a révélé qu’une molécule appelée une glycoprotéine sur la surface du virus de la rage peut se lier à des récepteurs nicotiniques de l’acétylcholine dans les muscles. Le virus pénètre alors et les cellules musculaires détourne et nerveux où il se réplique et se déplace les nerfs pour infecter le cerveau et d’autres tissus.

D’autres recherches ont une chaîne d’acides aminés dans la glycoprotéine de la rage qui est presque identique à une séquence d’acides aminés trouvés dans le venin de serpent qui inhibe les récepteurs nicotiniques de l’acétylcholine.

Hueffer a dit lui-même et co-auteur Marvin Schulte a réalisé une connexion. Schulte, un expert sur les récepteurs de la nicotine, est un ancien professeur UAF maintenant à l’Université des Sciences de Philadelphie.

« Dr. Schulte et je mis deux et deux ensemble « , a déclaré Hueffer. « Nous savions que les récepteurs nicotiniques de l’acétylcholine, qui se lient au virus dans les muscles, sont également présents dans le cerveau, et nous avons supposé que le virus pourrait également se lier à ces récepteurs. Si le venin de serpent a une structure similaire à des parties du virus, et inhibe ces récepteurs, nous pensions que peut-être le virus pourrait aussi inhiber ces récepteurs dans le cerveau. De plus, nous avons pensé que cette interaction pourrait influencer le comportement « .

Hueffer a ensuite fait équipe avec un autre co-auteur, Michael Harris, de développer des expériences pour démontrer si la glycoprotéine du virus de la rage modifie le comportement chez les animaux. Harris, aussi autrefois de UAF, est maintenant professeur à California State University Long Beach.

« Les virus se rassemblent dans les espaces entre les cellules du cerveau au cours des premiers stades de l’infection », a déclaré Harris. « Ces espaces sont là où les cellules du cerveau communiquent. Nous avons pensé que si les virus peuvent se lier à des récepteurs dans ces espaces et changer la façon dont les cellules du cerveau communiquent normalement, le virus pourrait changer le comportement de l’animal infecté « .

Ce changement de comportement pourrait être à l’avantage du virus, en changeant le comportement des animaux infectés pour augmenter les chances que l’infection se propager à d’autres animaux.

Dans l’une des expériences, Hueffer et ses collègues ont injecté un petit morceau de la glycoprotéine du virus de la rage dans le cerveau des souris.

« Quand nous avons injecté ce petit morceau de la glycoprotéine du virus dans le cerveau des souris, les souris ont commencé à courir beaucoup plus que les souris qui ont obtenu une injection de contrôle », at-il dit. « Un tel comportement peut être observé chez les animaux infectés par la rage aussi bien. »

Hueffer dit que c’est la première preuve expérimentale montrant un mécanisme moléculaire induisant un changement de comportement spécifique chez un hôte qui favorise la transmission d’une maladie.

Alors que la rage est maintenant rare aux États-Unis et en grande partie évitables par la vaccination, il n’y a pas de remède connu lorsque les symptômes se produisent. Cette maladie virale est dévastateur encore les régions rurales pauvres, principalement en Afrique et en Asie qui manquent de moyens pour vacciner les chiens ou fournir un traitement si l’infection est suspectée.

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