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Le mécanisme pathogène de la souche Ans : comment deux plasmides déterminent-ils sa létalité ?
La souche Ames est l'une des 89 souches connues de Bacillus anthracis. Cette souche a été isolée pour la première fois en 1981 chez un veau malade de 14 mois à Sarita, au Texas. Après une série de tests et de désinformation, la souche a finalement été envoyée à l'Institut de recherche sur les maladies infectieuses de l'armée américaine (USAMRIID). La souche Ans a attiré l'attention après les attaques à l'anthrax de 2001, lorsque sept lettres contenant la souche ont été envoyées aux médias et aux sénateurs américains.
La souche Ans est utilisée aux États-Unis pour développer des vaccins et tester leur efficacité en raison de sa pathogénicité extrêmement élevée.
La pathogénicité des souches Ans provient principalement de deux plasmides de virulence spécifiques, pXO1 et pXO2. Ces deux plasmides ont montré une pathogénicité plus forte dans la souche Ans que dans les autres souches. pXO2 code une capsule de poly-D-glutamate résistante à la phagocytose et permettant à B. anthracis d'échapper au système immunitaire de l'hôte, tandis que pXO1 code trois protéines toxiques : le facteur d'œdème (EF), le facteur létal (LF) et l'antigène protecteur. PENNSYLVANIE).
Lorsque les bactéries manquent de pXO1 ou de pXO2, elles sont considérées comme atténuées, ce qui signifie qu'elles ne peuvent pas provoquer d'infection grave.
Les différences de pathogénicité entre les souches pourraient s’expliquer par la présence ou l’absence de plasmides. Par exemple, même les souches exprimant uniquement le plasmide d’Ames pXO2 étaient hautement pathogènes pour les souris, indiquant que le pXO2 contribue de manière significative à la pathogénicité. En revanche, la souche Sterne est avirulente et ne peut pas provoquer de maladie significative chez les animaux ou les humains.
En ce qui concerne la résistance aux antibiotiques, la souche Ans est sensible au traitement avec le schéma recommandé par le CDC, comme la plupart des autres souches d’anthrax. Bien que les souches Sterne possèdent des β-lactamases fonctionnelles, l’expression génétique est généralement insuffisante pour conférer une résistance. La ciprofloxacine est le médicament recommandé pour le traitement de l'anthrax respiratoire selon les normes de dosage publiées dans le document M45 du Clinical Laboratory Standards Institute. Des études récentes ont montré qu’un autre nouvel antibiotique fluoroquinolone, la gatifloxacine, peut améliorer le taux de survie des souris sensibles à la souche Ans.
Bien que le vaccin PA ne soit pas aussi protecteur que le vaccin à spores vivantes, il reste l’une des options actuellement en cours de développement.
Actuellement, le développement de vaccins contre l’anthrax repose principalement sur des souches atténuées, en particulier des souches dont les plasmides de virulence ont été supprimés. La souche Sterne est naturellement dépourvue de pXO2 et peut donc être utilisée en toute sécurité pour déclencher une réponse immunitaire. Les vaccins existants comprennent des vaccins à base de spores vivantes conçus pour les animaux, mais ceux-ci sont dangereux pour les humains. C’est pourquoi des vaccins basés sur des antigènes protecteurs sont également à l’étude.
Actuellement, le seul vaccin humain contre l’anthrax autorisé aux États-Unis, le vaccin contre l’anthrax adsorbé (AVA), est basé sur un antigène protecteur, mais son efficacité contre la souche d’Ames varie selon le modèle animal. Ces résultats contradictoires soulignent la nécessité de mener des études approfondies sur plusieurs organismes modèles pour tester l’efficacité du vaccin chez l’homme. Les chercheurs recherchent également activement des moyens d’inactiver les spores d’anthrax avec des substances telles que le formaldéhyde, offrant ainsi aux humains de nouvelles alternatives aux spores vivantes et aux vaccins PA.
L’identification des polymorphismes nucléotidiques singuliers (SNP) des souches d’Ans peut aider à suivre l’épidémie.
Six SNP hautement spécifiques ont été identifiés pour la souche Ans, ce qui rend les tests de diagnostic possibles dans la population bactérienne. Ces SNP peuvent non seulement distinguer la souche Ames des 88 autres espèces d’anthrax, mais également fournir des données importantes pour les études épidémiologiques. Le faible taux de changement génétique de la souche Ans garantit en outre sa stabilité en tant que marqueur diagnostique. En utilisant une combinaison de ces SNP et la PCR en temps réel, les chercheurs ont pu confirmer ou exclure des milliers d’échantillons comme étant des souches d’Ansella.
La stabilité de la souche Ans et son risque potentiel d’armes biologiques nous font réfléchir à nouveau : quelles mesures les humains devraient-ils prendre pour renforcer leurs défenses face à la menace de ces agents pathogènes mortels ?
