lundi 19 octobre 2015

Trois utilités insolites des parasites

Les parasites, ça va un peu plus loin que ces bestioles douteuses qui suintent du derrière de matou qu’on a oublié de vermifuger. Ça va au-delà aussi de ces étranges moumoutes sur pattes qui sont venues à bout de votre bonsaï favori. Les parasites constituent un empire, quelque chose comme la moitié des êtres vivants de la planète, qui plus est capables d’infecter presque tous les autres. Une source quasi inépuisable d’idées, d’innovations, de détournements possibles pour les humains… Vous voulez quelques exemples ? Voici trois utilités originales que les humains ont trouvées aux parasites. 


Des vers solitaires pour maigrir ? Si cette affiche est probablement fausse, il semble tout de même que l’idée ait été propagée au début des années 1900 (Source)


Identifier des cadavres


Du côté des médecins légistes et de la police scientifique, les parasites ne se retrouvent pas seulement sur le banc des accusés. A l’heure actuelle, la mobilité des humains n’a jamais été aussi importante. Les hommes ont la bougeotte, ils ne tiennent pas en place. Aussi, quand une catastrophe quelconque (catastrophe naturelle, crime, accident…) en décime, les autorités sont confrontées au problème de l’identification des corps. Malheureusement, les victimes ne portent pas toujours sur elles de quoi donner des pistes. Plusieurs méthodes existent alors, telles que la reconnaissance des empreintes digitales ou l’utilisation de l’ADN. Ces méthodes efficaces nécessitent cependant des points de comparaison : on ne peut reconnaître une empreinte, digitale ou génétique, si l’on n’a pas un échantillon connu avec cette même empreinte. C’est à ce moment que les parasites entrent sur la scène d’investigation. 

Utiliser les parasites ne permet pas (encore) d’identifier formellement une personne, mais donne une approximation de sa provenance géographique, ce qui facilite ensuite l’identification plus formelle. La méthode est très simple : elle part du principe que certains parasites se retrouvent à peu près partout dans le monde, mais avec des différences génétiques propres à certaines régions. 

Prenons le virus JC. Ce virus infecte grosso-modo un tiers des personnes, généralement durant l’enfance. Il persiste ensuite chez l’adulte, où on le retrouve notamment au niveau des reins et dans l’urine. Plusieurs génotypes de ce virus (des types génétiques) existent, et sont différents selon les régions du monde. Ces particularités font que ce virus est d’ores et déjà utilisé par la police pour cibler les régions d’origine des corps à identifier. Il suffit de prélever, chez la victime, un échantillon d’urine ou de rein. A l’aide d’un dispositif portatif qui permet d’identifier le type du virus, on en déduit alors son origine géographique, et donc celle de la victime. Et le tout ne prend pas plus de quatre heures. Très pratique dans des cas de cataclysmes, ou beaucoup de corps doivent être identifiés rapidement et sur place, et sans beaucoup d’indices préalables. Ikegawa (2008) vante dans un article les mérites de cette méthode : cadavres pas très frais ou brulés ne modifient pas la détectabilité du virus. De plus, contrairement aux méthodes basées sur des analyses des caractéristiques de l’ADN, on remonte à un lieu géographique où la personne a grandi, et non son origine ancestrale : un américain dont les parents sont français sera ainsi reconnu comme venant d’Amérique. D’autres parasites sont également candidats dans les cas où la victime n’est pas infectée par ce virus. 


Je ne pouvais décemment pas vous mettre de vraie photo de cadavre… (Crédits : 20th Century Fox)


Attraper des souris 


En Nouvelle-Zélande, comme dans beaucoup d’autres pays, la prolifération des rongeurs nuisibles est un problème majeur. Les rats notamment, introduits par les humains, sont responsables du déclin et de la disparition de nombreuses espèces endémiques. Sans prédateurs adéquats pour réguler leur population (il y a bien les chats, eux aussi introduits…), les rats sont particulièrement difficiles à contrôler. A l’heure actuelle, les méthodes pour réduire leur population sans affecter celle des autres espèces (pas question d’empoisonner tout un écosystème) sont globalement basées sur de simples captures, à l’aide de pièges. Cette méthode fastidieuse est entièrement dépendante du succès de capture de ces pièges, ainsi que de la motivation des humains à les poser et les relever. Question motivation, il y a bien quelques initiatives, comme des primes pour les rats capturés. Ainsi, les étudiants sont incités à participer aux opérations, en échange de bières pour chaque rat capturé ! Mais question succès de capture, ce sont les rats qu’il faudrait motiver : les pièges fonctionnent par l’entrée volontaire de l’animal dans le dispositif… 


Le kakapo, perroquet endémique de Nouvelle-Zélande, ne doit son salut qu’à des efforts soutenus de conservation. L’arrivée sur l’île de prédateurs comme le rat l’a fait frôler l’extinction. D’autres espèces n’ont pas pu être préservées à temps… (Crédits : Mnolf)


La question se pose alors : comment faire en sorte que les rats adoptent une plus grande tendance à entrer dans les pièges ? Comment faire en sorte que, contrairement à leur instinct qui leur dicte de se méfier de la nouveauté, les rats sautent de leur plein grès vers leur fin… Comment modifier leur comportement pour leur faire faire des actions qui vont à l’encontre de leur instinct de survie… Une idée ? 

Éparpillés dans la nature, invisibles et presque inconnus des humains, existent des êtres qui ont ce pouvoir, celui de modifier les comportements d’animaux et les rendre quelque peu suicidaires… : les parasites manipulateurs. Si ce nom ne vous dit rien, je leur avais consacré un long article (par ici). Parmi les parasites manipulateurs, il en est un qui est particulièrement connu, notamment puisqu’il affecte l’humain : Toxoplasma gondii (responsable de la toxoplasmose, vous l’aurez deviné). Ce parasite a pour hôtes successifs des rongeurs et des carnivores, notamment des chats. Pour passer de l’un à l’autre, il utilise la transmission trophique : la souris devra se faire dévorer par le chat. Le parasite a développé la capacité d’altérer les comportements de ses hôtes rongeurs, de sorte que ceux-ci soient beaucoup plus enclins à s’approcher de leur ennemi… au point même qu’il a été montré que certains sont attirés par l’odeur de leurs prédateurs. Une légende (permettez-moi de souligner légende) prétend même que les humains se font aussi manipuler, et que la présence de T. gondii dans notre pauvre cerveau serait responsable de notre amour inconditionné pour les chats (et même que ça serait pour ça qu’ils sont les maîtres incontestables du web !). 


Le rat, une des terreurs de beaucoup d’écosystèmes quand il est introduit. De nombreuses actions sont entreprises pour tenter de limiter leur population, et leur impact (Crédits et infos)


Laissons les légendes de côté pour retourner vers de ce qu’on connaît vraiment. Dans une étude très récemment publiée, Tompkins et Veltman (2015) proposent que T. gondii soit, pour une fois, du côté des humains. Ce parasite, présent à peu près partout, n’affecte pas seulement les préférences olfactives des rongeurs, mais également leur néophobie. D’ordinaire méfiants vis-à-vis de la nouveauté, les rats laissent parler leur curiosité lorsqu’ils sont infectés, et n’hésitent plus à s’approcher des objets dangereux. A tel point que les auteurs reportent une augmentation de 75% du succès de capture de rats par des pièges ! Selon eux, à prévalence suffisante (c'est-à-dire si la population de rats est suffisamment infectée par le parasite), les modifications comportementales des rats pourraient permettre de réduire considérablement les efforts humains tout en maintenant leur population à un seuil acceptable. Une étude qui pourrait d’ailleurs inspirer bien d’autres applications utiles aux nombreux parasites manipulateurs connus ! 


Compter des espèces invisibles 


Les parasites bénéficient d’une relation très intime avec la biodiversité. Cela peut paraître contre-intuitif du fait de l’image négative que nous en avons, mais un écosystème riche en parasites est généralement un écosystème qui se porte très bien. En cause, le lien qu’entretiennent les parasites avec leurs hôtes, et notamment les parasites spécialistes. Ces derniers ont des préférences vitales pour des espèces d’hôtes très particulières. Autrement dit, sans la présence d’une de ces espèces d’hôtes, ils disparaissent. D’ailleurs, on n’y pense pas forcément, mais les parasites font partie des grandes victimes d’extinctions secondaires : la disparition initiale de leurs hôtes entraîne la disparition des espèces qui en dépendent, les parasites se situant en toute première ligne. 


Petit micmac d’helminthes (Crédits : SusanA Secretariat)


Le lien parfois étroit entre la biodiversité des parasites et celle de leurs hôtes fait de nos sujets de bons bio-indicateurs (Hatcher et al. 2012). Parfois, il est en effet plus facile d’estimer, dans un écosystème, la diversité parasitaire. C’est notamment le cas lorsque l’on veut faire un suivi d’espèces qui sont l’un des multiples hôtes de parasites. Prenons le cas (purement fictif) des parasites évoqués ci-dessus : si les différents rongeurs étaient infectés par des parasites spécialistes (donc une espèce de rongeur pour chaque espèce de parasite), et non spécialistes comme c’est le cas (un seul parasite infecte toute une myriade d’espèces de rongeurs), il suffirait alors d’attraper l’hôte définitif (pour les besoins de l’article, nous allons sacrifier un chat, mais pas de panique, ce n’est que fictif !). Le prédateur a consommé plein de rongeurs et en a gardé une trace : leurs parasites. Il suffirait alors d’aller voir ce que contient matou pour en déduire grosso-modo la composition de son régime, et donc celle de la population des rongeurs des environs ! 

Et tout ça n’est pas que de la fiction. Les parasites peuvent ainsi servir à estimer les effets de pesticides par exemple : la diversité en parasitoïdes (ces bestioles qui ont tendance à pondre dans d’autres, et sont donc parasites durant leur développement) étant corrélée avec celle de leurs hôtes arthropodes, la quantité de l’une informe des effets des pesticides sur les autres (Anderson et al. 2011). Et ce n’est pas tout, les parasites tous seuls peuvent aussi permettre d’estimer la santé des milieux : beaucoup d’helminthes (un mot pas beau qui regroupe pas mal de parasites de bonne taille comme les trématodes, acanthocéphales, etc.) sont connus pour accumuler les métaux lourds. En dehors d’un rôle de purificateur en métaux lourds qui pourrait s’avérer bénéfique pour les hôtes parasités (seulement en milieu pollué, sinon c’est jamais tip top d’être infecté), les parasites peuvent alors servir de sentinelles pour mesurer la pollution (Dobson et al. 2008). 


Parmi les helminthes, on trouve les acanthocéphales. Ces derniers sont aussi de bons accumulateurs de métaux lourds, comme le plomb. Crédits : Sophie Labaude


La liste des utilités des parasites ne s’arrête pas là, elle ne fait que commencer. Leurs multiples rôles au sein des écosystèmes a fait l’objet de dizaines d’articles, et c’est malgré leur réputation qu’ils s’affirment comme des acteurs indispensables de la biodiversité. Côté détournement, la liste est également loin d’être exhaustive. Rappelez-vous, je vous avais déjà parlé d’un pansement révolutionnaire directement inspiré des grands maitres de la manipulation, les parasites acanthocéphales. Mais il y a un domaine où les parasites s’illustrent particulièrement, où ils n’ont pas à cacher leurs mœurs parfois diaboliques et leurs bouilles qui font rarement partie de ces bêtes qu’on qualifie de mignonnes : les créatures bizarres, ça a toujours fasciné les professionnels du grand écran, et son public ! 


Alien, cette créature qui affole l’imagination pourrait avoir été inspirée de guêpes parasitoïdes… (Crédits : 20th Century-Fox)



Bibliographie 


Anderson, A., McCormack, S., Helden, A., Sheridan, H., Kinsella, A. & Purvis, G. 2011. The potential of parasitoid Hymenoptera as bioindicators of arthropod diversity in agricultural grasslands. Journal of Applied Ecology, 48, 382-390. 

Dobson A., Lafferty, K.D., Kuris, A.M., Hechinger, R.F. & Jetz, W. 2008. Homage to Linnaeus: How many parasites? How many hosts? Proceedings of the National Academy of Sciences, 105, 11482-11489. 

Hatcher, M.J., Dick, J.T.A. & Dunn, A.M. 2012. Diverse effects of parasites in ecosystems: linking interdependent processes. Frontiers in Ecology and the Environment, 10, 186-194. 

Ikegaya, H. 2008. Geographical identification of cadavers by human parasites. Forensic Science International: Genetics, 2, 83-90. 

Tompkins, D.M. & Veltman, C.J. 2015. Behaviour-manipulating parasites as adjuncts to vertebrate pest control. Ecological Modelling, 302, 1–8.



Sophie Labaude

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