Cartographie de la maladie de Lyme dans l’ouest de l’Amérique du Nord

Les piqûres de tiques transmettent la maladie de Lyme. Mais même savoir où vivent ces tiques ne signifie pas nécessairement que vous pouvez prédire la maladie chez les humains. Ce n’est qu’une partie d’un tableau plus large qui comprend le comportement humain et les habitudes des porteurs du parasite.

Des chercheurs de l’UC Santa Barbara ont découvert que l’écologie des petits mammifères dont se nourrissent les tiques peut expliquer les taux de maladie de Lyme humaine, du moins en Californie. En conséquence, les scientifiques et les responsables de la santé peuvent être en mesure de prédire le risque futur de maladie en étudiant la réponse de ces animaux et de leurs parasites de tiques au changement climatique et à l’utilisation des terres. Les résultats paraissent dans la revue Lettres de recherche environnementale.

« Cette étude est unique car elle tente de quantifier les liens reliant le climat aux mammifères aux tiques aux humains, ce qui nécessite différents types de données, de techniques de recherche et de formations académiques », a déclaré le co-auteur Sam Sambado, doctorant au Département d’écologie. , évolution et biologie marine.

La maladie de Lyme est principalement causée par la bactérie Borrelia burgdorferi par le biais de piqûres de tiques. Cependant, la tique occidentale à pattes noires n’est pas née avec la bactérie. Il ne peut contracter l’agent pathogène qu’en se nourrissant d’un hôte infecté, qui sert de réservoir au microbe.

L’écologie des hôtes de la tique devrait affecter la distribution de la maladie chez l’homme, mais le lien n’est pas toujours simple. « Il est difficile de lier l’écologie à l’épidémiologie – ou à l’endroit où les gens tombent malades – parce que les humains changent leur comportement en fonction du risque », a déclaré le premier auteur Andy MacDonald, professeur adjoint à la Bren School of Environmental Science & Management. Où les gens vont, comment ils interagissent avec le paysage et s’ils prennent des précautions contre les piqûres de tiques, tous influencent l’endroit où les gens contractent la maladie de Lyme.

Les chercheurs avaient deux questions en tête. Premièrement, quels facteurs environnementaux affectent le taux d’infection dans les populations de tiques ? Deuxièmement, ces connaissances peuvent-elles être utilisées pour prédire les infections humaines ?

Pour ce projet, l’équipe a utilisé des emplacements géo-référencés où des tiques infectées avaient été collectées à travers la Californie. Ils ont ensuite utilisé l’apprentissage automatique pour corréler les taux d’infection par les tiques avec différentes caractéristiques environnementales et ont inclus l’adéquation de l’habitat pour différents petits mammifères qui peuvent servir de réservoir pour B. burgdorferi.

Les petits mammifères sont les plus susceptibles d’acquérir puis de transmettre une infection à une tique non infectée, a expliqué MacDonald. Les grands mammifères n’accumulent pas de niveaux significatifs d’agents pathogènes, et le système immunitaire des reptiles peut même tuer les bactéries. Pendant ce temps, le rôle des oiseaux est moins compris, mais les scientifiques pensent qu’ils ne contribuent pas de manière significative à la quantité de maladie de Lyme dans les populations de tiques en Amérique du Nord.

Une fois la poussière retombée, l’algorithme a montré un lien clair entre les tiques infectées et l’un de leurs hôtes fréquents. « Le prédicteur le plus important, de loin, de B. burgdorferi chez les tiques est l’écologie des rats des bois à pattes sombres », a déclaré MacDonald. « Cette espèce acquiert facilement l’infection par les tiques et transmet également facilement l’infection à de nouvelles tiques. » Les écureuils gris de l’Ouest ont également servi de réservoir pour la bactérie, mais pas dans la même mesure que le rat des bois.

Remarquablement, il n’y a aucune preuve réelle que les bactéries nuisent aux petits mammifères. « Les animaux qui ont co-évolué avec ces parasites et les agents pathogènes qu’ils transmettent semblent très bien résister à ces infections », a déclaré MacDonald. En d’autres termes, les infections à B. burgdorferi font partie de la vie d’un rat des bois.

Les auteurs ont également étudié l’influence de la biodiversité. Hypothétiquement, les zones à faible diversité ont des espèces qui acquièrent et transmettent facilement la bactérie. Ce sont probablement ceux qui vivent vite et meurent jeunes, ne mettant pas beaucoup d’énergie dans leur système immunitaire. Étonnamment, la diversité semble n’avoir aucun effet sur l’incidence des tiques infectées.

Cette étude a pris en compte une vaste zone hétérogène – l’ensemble de l’État de Californie – de sorte que les espèces individuelles importantes pour la transmission de la maladie se sont démarquées dans les résultats. « Le rat des bois en particulier – et l’écureuil gris dans une certaine mesure également – se chevauchent avec l’endroit où vivent les tiques », a déclaré MacDonald. « C’est le chevauchement dans la distribution des tiques et de ces petits mammifères particuliers qui, je pense, est l’une des principales raisons pour lesquelles nous les voyons tellement sortir des modèles. »

En d’autres termes, il n’y a rien de fortuit quant aux mammifères qui prédisent l’infection chez les tiques ; tout se résume à une coïncidence. À savoir, l’aire de répartition des écureuils gris et des rats des bois à pattes sombres chevauche les habitats où les tiques ont tendance à vivre, et le cycle de transmission de la maladie de Lyme s’est probablement développé grâce à cette association étroite.

Transformer ces informations écologiques en informations épidémiologiques peut toutefois s’avérer délicat. « Nous voulions comprendre si cette écologie était réellement prédictive de la maladie humaine », a déclaré MacDonald. « Et ce n’est souvent pas le cas parce que les humains réagissent comportementalement aux risques de maladie. » Par exemple, les gens pourraient éviter les zones à haut risque, dissociant l’infection humaine de l’écologie sous-jacente de la maladie.

Cela dit, la distribution des tiques infectées était un bon prédicteur de l’endroit où les gens sont infectés en Californie. Cela contraste avec les études menées dans l’est des États-Unis, où l’écologie n’est pas étroitement liée à l’épidémiologie.

MacDonald soupçonne que cela peut être dû au fait que la maladie de Lyme est relativement rare dans le Golden State, il y a donc beaucoup moins de sensibilisation à la maladie, aux facteurs de risque et aux symptômes parmi le public et les médecins. Les résultats suggèrent un moyen simple de lutter contre la maladie de Lyme en Californie : l’éducation. Le CDC dispose de ressources sur la prévention, la reconnaissance et le traitement de la maladie de Lyme.

La forte corrélation entre l’écologie de la maladie de Lyme et l’épidémiologie signifie également que les chercheurs de l’ouest des États-Unis peuvent se concentrer sur l’écologie pour comprendre comment la maladie humaine est susceptible de changer à l’avenir. « Les facteurs de stress comme le changement climatique et l’utilisation des terres modifient des écosystèmes entiers, mais ont un impact sur les espèces individuelles à des rythmes différents », a déclaré Sambado. « Comprendre ce qui crée ces différences sera un défi important pour tous les chercheurs, en particulier ceux qui travaillent dans des systèmes multi-espèces comme la maladie de Lyme. »

Les auteurs ont prévu une étude de suivi pour quantifier l’influence du comportement humain sur la maladie de Lyme sur la côte ouest. Ils envisagent également d’appliquer cette technique à d’autres maladies. Ils étudient l’écologie du virus du Nil occidental dans la vallée centrale de Californie ainsi que le paludisme et la leishmaniose en Amazonie en collaboration avec une équipe de Lima, au Pérou.

« Je pense que ce type d’approche – essayer de lier l’écologie à l’épidémiologie – pourrait être vraiment utile pour de nombreux systèmes de maladies », a déclaré MacDonald.