Étude de la transmission verticale et horizontale du Spiroplasma chez les tiques en conditions de laboratoire

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 13265 (2023) Citer cet article

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De nombreux arthropodes hébergent des symbiotes bactériens, maintenus par transmission verticale et/ou horizontale. Le spiroplasme est l'un des symbiotes les plus connus des tiques et autres arthropodes. On ne sait toujours pas comment les infections à Spiroplasma se sont propagées dans les populations de tiques, malgré sa forte prévalence chez certaines espèces de tiques. Dans cette étude, Ixodes ovatus, qui hébergerait Spiroplasma ixodetis à hautes fréquences, a été examiné pour son potentiel de transmission verticale dans des conditions expérimentales. Ensuite, deux isolats de Spiroplasma dérivés de tiques, S. ixodetis et Spiroplasma mirum, ont été inoculés expérimentalement dans des colonies d'Haemaphysalis longicornis exemptes de Spiroplasma et la présence de Spiroplasma dans leurs œufs et leurs larves a été testée. Nos données expérimentales ont confirmé que S. ixodetis était transmis aux œufs et aux larves de manière verticale chez l'hôte d'origine I. ovatus. Dans la deuxième expérience, il n'y avait pas de différence significative en termes de poids engorgé, de poids des œufs et de taux d'éclosion entre les groupes inoculés de Spiroplasma et les groupes témoins de H. longicornis. Cela suggère que l’infection à Spiroplasma n’affecte pas la reproduction des tiques. L'ADN de spiroplasme n'a été détecté que dans les œufs et les larves provenant de certains individus des groupes inoculés par S. ixodetis. Cela a démontré le potentiel de transmission horizontale entre différentes espèces de tiques. Ces résultats pourraient aider à comprendre la dynamique de transmission du Spiroplasma dans la nature et son mécanisme d’adaptation aux espèces d’arthropodes hôtes.

Les tiques ixodidés sont des ectoparasites de vertébrés se nourrissant de sang et comptant environ 700 espèces réparties dans le monde1. Ils servent de vecteurs à de nombreux agents pathogènes et causent d’importants problèmes de santé publique et vétérinaires à l’échelle mondiale2,3. Les tiques ixodidés s’attachent à leurs hôtes pendant des jours ou des semaines tout en se nourrissant de sang. Selon le nombre d'hôtes qu'elles infestent au cours de leur cycle de vie, elles sont divisées en tiques à un, deux et trois hôtes. Les tiques à un hôte s'attachent à un seul hôte au cours de leur cycle de vie, tandis que les tiques à deux et trois hôtes abandonnent l'hôte après s'être nourries pour muer dans l'environnement entre les stades4,5,6,7,8.

Le terme « symbiose » a été défini pour la première fois en 1879 pour décrire la condition dans laquelle différentes espèces vivent ensemble en étroite association9. Les relations symbiotiques sont importantes dans les processus biologiques et les systèmes écologiques10. Dans la nature, les relations symbiotiques entre bactéries et arthropodes sont bien connues et ont été largement étudiées10. Les symbiotes utilisent des stratégies de transmission disparates pour permettre leur survie chez leurs hôtes11. Certains symbiotes tels que Wolbachia et Arsenophonus sont transmis verticalement chez les arthropodes hôtes12. Pendant ce temps, d’autres utilisent des voies de transmission horizontales, par exemple en étant acquises auprès de congénères environnementaux ou infectés ou d’autres espèces13,14. Dans certains cas, une combinaison de plusieurs voies d’infection crée dans la nature une dynamique de transmission complexe15,16. La forme de transmission dominante des endosymbiontes est la transmission verticale, qui se produit principalement de la mère à la progéniture17. Certains symbiotes d’insectes affichent des stratégies de transmission spécialisées, par exemple via les sécrétions parentales post-oviposition18.

Les membres du genre Spiroplasma sont des bactéries hélicoïdales dépourvues de parois cellulaires. On estime que 5 à 10 % des arthropodes hébergent Spiroplasma comme symbiote19,20. De nombreuses espèces de Spiroplasma maintiennent leur infection chez leurs hôtes par transmission verticale21. Chez la drosophile, Spiroplasma utilise la machinerie d'absorption du jaune pour se déplacer dans la lignée germinale en vue d'une transmission verticale22. Il a récemment été découvert que certains de ces spiroplasmes transmis verticalement confèrent à leurs hôtes une protection contre les nématodes, les guêpes parasitoïdes et les champignons21. Bien que la transmission verticale de Spiroplasma ait été confirmée chez certaines espèces21, des études phylogénétiques ont signalé un faible regroupement de Spiroplasma, y ​​compris ceux provenant de la même espèce hôte. Cela suggère que la transmission horizontale entre hôtes non liés se produit fréquemment21,23,24.