Une spore microscopique d’anthrax peut rester dormante dans le sol pendant des décennies jusqu’à ce qu’elle se retrouve dans un hôte approprié. Tenez compte des porcs sauvages et de leur tendance naturelle à s’enraciner et à se vautrer, et dont la population en explosion est estimée à plus de six millions aux États-Unis seulement, et un scénario inquiétant émerge.
Rachel Maison, Ph.D. étudiant au Département des sciences biomédicales de l’Université de l’État du Colorado, a récemment publié une étude innovante qui a testé des échantillons de sang de porcs sauvages pour détecter la présence d’anticorps anti-anthrax dans et autour du « triangle de l’anthrax », une région du sud-ouest du Texas où un nombre élevé de cas d’anthrax se sont produits dans le bétail domestique et les populations de cerfs d’élevage. Cette recherche prometteuse, jamais réalisée auparavant aux États-Unis, a été présentée dans le podcast des Centers for Disease Control and Prevention ainsi que dans son webinaire Zoonoses & One Health Updates de mars 2022 et fournit un outil important pour mieux surveiller et répondre au pathogène dangereux.
« Le travail de Rachel est un excellent exemple de l’importance de réunir les humains, les animaux et l’environnement lors de l’évaluation de la menace des maladies zoonotiques », a déclaré Angela Bosco-Lauth, conseillère de Maison et professeure adjointe au Département des sciences biomédicales. « Des pratiques de gestion aux espèces envahissantes en passant par les conditions environnementales, nous ne pouvons ignorer l’impact de chaque facteur sur le risque de maladie. Et en tant qu’individu, l’expérience de Rachel dans la conservation, la faune et les maladies fait d’elle la chercheuse idéale pour aborder ces sujets complexes. . »
Une mentalité de conservation
Maison a grandi à Glenwood Springs, Colorado, où elle a développé une passion pour la conservation de la faune. Après avoir obtenu un baccalauréat en biologie des poissons, de la faune et de la conservation de la CSU, elle a été embauchée comme technicienne en sciences biologiques au sein du programme national des maladies de la faune du Centre national de recherche sur la faune de l’USDA et a ensuite rejoint son programme national de gestion des dommages aux porcs sauvages, qui travaille à protéger les ressources agricoles et naturelles, les biens, la santé et la sécurité animales et humaines en gérant les dommages causés par les porcs sauvages.
Grâce à ce travail, elle a été présentée à ses co-conseillers actuels, Bosco-Lauth et Richard Bowen, professeur au Département des sciences biomédicales, qui collaborent tous deux étroitement avec l’USDA dans leurs efforts de recherche sur la faune, les zoonoses et les maladies infectieuses. Les recherches de Maison se concentrent sur l’étude des agents pathogènes susceptibles d’être transportés ou influencés par les porcs sauvages aux États-Unis et se sont concentrées sur l’anthrax pour cette étude.
« Parce que les porcs en général sont assez résistants au développement de l’anthrax, ils semblent être une bonne espèce pour cartographier les régions à risque », a déclaré Maison. « Je savais grâce à mes cours de premier cycle que les porcs sauvages étaient une espèce envahissante très problématique. Travailler avec l’USDA m’a inspiré à poursuivre le travail de surveillance des maladies de la faune et à examiner comment les espèces envahissantes pourraient contribuer non seulement à la santé humaine, mais aussi à la santé de les populations fauniques indigènes et les espèces menacées ou en voie de disparition.
Une maladie ancienne et furtive + une espèce envahissante destructrice
L’anthrax, causé par la bactérie Bacillus anthracis, est une maladie infectieuse rare mais grave qui remonterait à au moins 700 av. C’est également un agent pathogène extrêmement important à suivre et à mieux comprendre en raison de son utilisation passée et potentielle dans les attaques bioterroristes.
Les infections à l’anthrax peuvent survenir lorsque B. anthracis est inhalé, ingéré ou entre en contact avec une peau éraflée. Les espèces de ruminants comme les bovins et les cerfs sont très sensibles même à de petites doses de spores d’anthrax et tomberont souvent rapidement mortellement malades après une exposition. Leurs corps peuvent ensuite être récupérés par d’autres animaux, qui peuvent libérer des spores dans l’environnement.
Une fois que les cellules végétatives de B. anthracis sont exposées à l’oxygène, elles entrent habilement dans un état dormant et deviennent des spores hautement résistantes à la dégradation de l’environnement, ce qui leur permet d’être présentes dans le paysage pendant des durées indéfinies. Une fois qu’ils entrent dans un nouvel hôte, ils peuvent rapidement revenir à la vie et reprendre le cycle infectieux.
Environ la moitié des six millions de porcs sauvages du pays vivent au Texas, qui abrite le triangle de l’anthrax, et bien qu’ils passent beaucoup de temps à s’enraciner dans le sol avec leurs longs museaux, ils sont pour la plupart résistants à la maladie.
Pas votre cochon de ferme moyen, les porcs sauvages sont généralement plus agressifs, peuvent courir jusqu’à 30 miles par heure et arborent souvent une peau épaisse, des poils grossiers et des défenses acérées. Ils descendent de porcs échappés ou relâchés qui ont été amenés pour la première fois aux États-Unis dans les années 1500 comme source de nourriture et de sangliers eurasiens introduits dans les années 1900 pour la chasse sportive.
Omnivores opportunistes hautement adaptables, les porcs sauvages manquent de prédateurs naturels et peuvent produire des portées allant jusqu’à 10 porcs toute l’année. Ceci, combiné à leur propension à manger ou à déplacer les espèces sauvages et à détruire les écosystèmes et les biens humains, en fait une très bonne espèce envahissante – et leur explosion démographique un très gros problème. On estime que les porcs sauvages vivent dans au moins 38 États américains où ils causent chaque année environ 2,5 milliards de dollars de dégâts agricoles.
Et tandis que la région du triangle de l’anthrax du Texas a connu un nombre élevé de cas d’anthrax chez le bétail et les cerfs, les zones juste à l’extérieur de la région ont rarement ou jamais eu d’épidémies.
« Une partie de la difficulté à identifier les zones à risque d’anthrax est qu’à moins que vous n’échantillonniez activement le sol ou que vous ne soyez au courant d’une épidémie qui s’est produite dans le passé, vous ne saurez probablement pas que la bactérie est présente avant qu’il ne soit trop tard et que vous commenciez à voir des morts ou des mourants. animaux », a déclaré Maison.
Les modèles actuels de zones à risque d’anthrax sont encore compliqués par le fait que certaines épidémies sont connues pour se produire jusqu’à 40 ans d’intervalle. Et la réponse aux épidémies d’anthrax chez le bétail a été largement réactionnaire une fois que les animaux sont déjà tombés malades.
La sérosurveillance comme signe d’alerte précoce
L’étude de Maison vise à aider à améliorer la gestion et la réponse à l’anthrax grâce à la sérosurveillance, un processus de test d’échantillons de sang pour la présence d’anticorps contre une maladie spécifique qui peut aider les experts à prévoir les épidémies potentielles et à planifier les efforts de vaccination.
« En examinant le sang de porc sauvage pour les anticorps anti-anthrax, nous pouvons l’utiliser comme un signe d’alerte précoce pour les bactéries de l’anthrax dans une région », a déclaré Maison. Et puisque les porcs sauvages sont connus pour avoir des domaines vitaux relativement petits entre un et cinq kilomètres carrés, les données pourraient être utilisées pour cartographier les régions potentielles où la bactérie pourrait être présente.
L’étude de Maison a analysé 478 échantillons provenant des archives du Centre national de recherche sur la faune de l’USDA, la moitié provenant de la région du triangle de l’anthrax et l’autre moitié de l’extérieur. Les résultats ont montré une prévalence plus élevée d’anticorps anti-anthrax dans la région du triangle, mais des taux de positivité relativement élevés dans tous les échantillons, ce qui indique une exposition survenant chez les porcs sauvages dans tout le Texas en raison de bactéries responsables de l’anthrax, y compris en dehors de la zone triangulaire à forte épidémie d’anthrax. .
Dans les endroits connus pour être endémiques à l’anthrax, ou dans les zones où des épidémies se sont produites dans le passé, la gestion préventive a principalement consisté en ce que les éleveurs vaccinent leur bétail, ce qui est efficace et peut également être utilisé lors d’une épidémie pour protéger d’autres animaux. Un vaccin contre l’anthrax pour les humains existe également, bien qu’il ne soit administré qu’aux personnes susceptibles d’être exposées professionnellement, comme le personnel de laboratoire qui travaille avec la bactérie.
« Je pense que les éleveurs et les propriétaires fonciers seraient intéressés de savoir à l’avance s’il y a un risque pour leur bétail, ou de savoir si la région dans laquelle ils se trouvent est en fait contaminée par des bactéries responsables de l’anthrax, car les gens ne se font souvent pas vacciner. leur bétail à moins que leurs troupeaux ne soient activement touchés par l’anthrax, ce qui est généralement trop tard », a déclaré Maison.
Elle espère continuer à bâtir sur ce travail en contribuant à une série de prochaines étapes importantes, y compris en travaillant pour déterminer les niveaux de bactéries auxquels les porcs sauvages ont été potentiellement exposés ainsi que le moment où les expositions ont effectivement eu lieu. « Étant donné que l’anthrax peut passer des années sans être observé dans une zone particulière, il serait bon de savoir si, lorsque vous voyez un animal positif aux anticorps, vous pouvez revenir en arrière et voir quand cette exposition s’est produite en temps réel. »
Et parce que les porcs sauvages sont là pour rester et agissent naturellement comme des motoculteurs dans le sol, Maison souhaite approfondir les différentes manières potentielles dont ils peuvent jouer un rôle actif dans la propagation des spores dans le paysage, et si leurs actions entraînent davantage d’infections. survenant chez d’autres espèces.
« Je pense qu’il est vraiment utile d’identifier les facteurs de risque et d’éduquer les parties prenantes et le grand public sur l’anthrax », a déclaré Maison. « Même si les humains ne sont pas vraiment touchés par cette maladie, c’est malheureusement une préoccupation pour de nombreux propriétaires de bétail dans les régions endémiques, il est donc important d’apporter cette information à ces personnes et aussi de mieux comprendre où se cache l’anthrax. Je suis impatient de voir ce qu’il adviendra de cela à l’avenir. »