Des scientifiques du zoo national du Smithsonian ont découvert deux nouvelles espèces de paludisme à Washington, DC. Auparavant, aucun type de paludisme endémique n'était connu chez les mammifères américains. Les souches nouvellement découvertes semblent être sélectivement adaptées au cerf de Virginie et pourraient être présentes dans 25% des animaux à queue blanche aux États-Unis. Il est peu probable qu'ils affectent la santé humaine.
La découverte, décrite cette semaine dans Science Advances, est un accident résultant d'une enquête portant sur le paludisme aviaire, dont l'existence est connue aux États-Unis.
«Ce que nous faisions, c'était de capturer et de filtrer les moustiques du zoo national du Smithsonian dans le cadre d'un projet relatif aux oiseaux», a déclaré Ellen Martinsen, auteure principale de l'article et boursière postdoctorale au Centre pour la conservation et la génétique évolutive du zoo. «Et nous sommes tombés sur un ADN que nous n'avons pas compris», dit-elle. «Heureusement, l'un des moustiques était plein de sang, nous avons donc fait une analyse des gènes de vertébrés et nous avons constaté que ce parasite s'était nourri d'un cerf de Virginie. Et nous savions que c'était quelque chose d'étrange.
Le paludisme est causé par une infection d'organismes unicellulaires parasitaires du genre Plasmodium . Il existe environ 200 espèces dans le monde, mais on ne connaissait aucune forme de paludisme chez les mammifères d'Amérique. Un seul spécimen mal compris de cervidés atteints de paludisme a été découvert au Texas en 1967. Toutes les formes de paludisme dépendent de deux hôtes pour mener à bien leur cycle de vie; un insecte volant et un animal vertébré.
Des scientifiques du Smithsonian Conservation Biology Institute ont analysé des moustiques capturés dans des pièges lumineux autour de la Bird House du zoo. Ils ont découvert quelques moustiques présentant des séquences d'ADN de parasite inhabituelles et ont déterminé que le parasite du paludisme était propre au cerf de Virginie et répandu dans leurs populations de la côte est. (Ellen Martinsen, Institut Smithsonian de biologie de la conservation) Le cerf de Virginie est sans doute l’espèce animale la plus étudiée en Amérique du Nord. Sa popularité en tant que proie pour les chasseurs humains a longtemps motivé la vente de permis de chasse, qui fournissent à leur tour une grande partie du financement des programmes de conservation dans le cadre du modèle nord-américain de conservation de la faune.
Cela a conduit les organisations à but non lucratif et les agences nationales pour la protection de la faune sauvage à consacrer beaucoup de ressources scientifiques à la surveillance des populations à queue blanche pour détecter les signes de maladie. Cependant, malgré des centaines de biologistes qui ont étudié de près les queues blanches pendant des décennies, tout le monde a oublié le fait qu’une forme de paludisme était apparemment endémique chez les animaux depuis le début.
«Un cerf sur quatre que vous voyez sur votre pelouse ou dans les bois est infecté par le paludisme», déclare Martinsen. Cependant, les méthodes les plus courantes d'analyse des échantillons de sang ne permettaient pas de détecter une infection aux niveaux les plus bas auxquels ces nouveaux types de paludisme se produisent. "Les niveaux de parasites dans le sang sont si bas qu'ils sont indétectables par les techniques traditionnelles au microscope optique."
Des échantillons de l'étude sur le paludisme chez le cerf de Virginie ont été prélevés sur des cervidés autopsiés du laboratoire de pathologie du zoo national de Smithsonian et du siège du Smithsonian Conservation Biology Institute à Front Royal, en Virginie. La Southeastern Cooperative Wildlife Disease Study (SCWDS) a également fourni des échantillons de tissus. Des échantillons de sang ont été prélevés sur des cerfs piégés vivants dans le cadre d'études sur le terrain réalisées par le Smithsonian Conservation Biology Institute de Front Royal, en Virginie. (Lisa H Ware, Institut Smithsonian de biologie de la conservation) «On dirait qu'ils ont utilisé une technique plutôt sophistiquée pour trouver cela, et je doute que de telles techniques soient normalement utilisées», déclare David Samuel, professeur émérite de biologie de la faune et d'écologie à la West Virginia University et auteur de plusieurs livres sur le cerf. «Quant aux effets que cela pourrait avoir sur le cerf, dit Samuel, je ne sais pas, mais je suppose que c'est très peu. Nous n'avons rien vu dans la nature qui puisse indiquer des effets. "
Aucun des cerfs impliqués dans l'étude n'a présenté de symptômes de maladie. «Il ne semble pas y avoir de différence de santé entre les animaux avec et sans parasite», déclare Robert Fleischer, co-auteur de l'article et responsable du Centre pour la conservation et la génétique évolutive. "Il se peut que ce soit l'un de ces parasites bénins qui n'affectent pas beaucoup l'hôte."
Les deux espèces de paludisme semblent avoir divergé l'une de l'autre il y a environ un million et demi d'années, probablement pendant l'une des nombreuses fois où des groupes de cerfs de Virginie et leurs ancêtres ont été isolés géographiquement à cause des glaciers ou de leur habitat fragmenté. Parmi les autres types de paludisme, leurs plus proches parents sont des espèces asiatiques qui infectent les chauves-souris. Les chercheurs ont émis l'hypothèse que les parasites avaient voyagé il y a des millions d'années avec les ancêtres du cerf de Virginie à travers la Béringie, un pont terrestre qui reliait autrefois l'Asie et l'Amérique du Nord, mais qui se trouve maintenant sous la mer de Béring.
Le parasite Plasmodium odocoilei n'avait été documenté qu'une seule fois en 1967 chez un seul cerf au Texas. Les scientifiques de Smithsonian ont utilisé des méthodes génétiques moléculaires sensibles pour détecter le parasite présenté ici à partir de frottis sanguins préparés sur le terrain à partir de cerfs piégés vivants. (Smithsonian Conservation Biology Institute) Bien qu'ils soient extrêmement répandus parmi les sujets d'Amérique, les chercheurs n'ont trouvé aucune preuve de la présence de maladies chez d'autres espèces de cerfs ou d'espèces apparentées plus éloignées en Amérique du Nord. Ils ont testé des échantillons provenant de wapitis (dont le dernier ancêtre commun à queues blanches vivait il y a plus de dix millions d'années), de pronghorn (encore plus éloigné), ainsi que de cerfs mulets et de cerfs à queue noire, dont chacun descend depuis relativement récemment des queues blanches . Aucun paludisme n'a été trouvé. Les essais sur des orignaux, des rennes, des cerfs communs et d'autres espèces de cerfs étroitement apparentés aux queues blanches n'ont pas encore eu lieu.
L'enquête sur les moustiques autour du zoo a permis de recenser 21 espèces de moustiques vivant à proximité. Une seule espèce, Anopheles punctipennis, était porteuse des nouveaux types de paludisme. Tandis que de nombreuses espèces de moustiques dans le district sont envahissantes, A. punctipennis est une espèce indigène répandue aux États-Unis. La plupart des espèces de moustiques ne sont pas infectées par le paludisme.
Les humains ne sont pas susceptibles d'être affectés par les parasites. «Si vous avez examiné des humains dans des zones où ils sont courants, vous pourriez le détecter chez des humains», explique Fleischer. “Personne n'a encore regardé. Si cela se produit chez l'homme, ce qui est probablement le cas, il ne pourra probablement pas se reproduire. . Nous ne le savons pas avec certitude, mais il semble que les gens n’aient pas à s’inquiéter de cela. Ce n'est pas le virus Zika. "
«Sur Zika, cela souligne l’importance de la surveillance», a déclaré Martinsen, évoquant la nécessité de rechercher avec vigilance des agents pathogènes dont personne ne s’était inquiété. «Dans ce cas, nous avons trébuché sur quelque chose parce que nous menions une enquête sur une espèce totalement différente, une simple enquête ancienne, qui se déroulait dans la nature. Nous retournions littéralement des rochers et avons découvert ce parasite totalement nouveau.
Les scientifiques espèrent poursuivre leurs recherches sur le paludisme chez d’autres espèces de cerfs en Amérique du Nord et du Sud. Ils aimeraient également examiner les ossements de cerfs de centaines et de milliers d'années dans le passé pour rechercher du matériel génétique qui pourrait montrer comment et quand le paludisme a évolué dans les Amériques. Le travail supplémentaire dépendra de la disponibilité des fonds.
Ce n'est pas la première fois qu'une nouvelle maladie infectieuse est découverte dans un zoo. La présence de nombreux types d'animaux du monde entier oblige les scientifiques des zoos à rechercher des agents pathogènes inhabituels. «Nous devons préserver la santé des animaux dont nous prenons soin, explique Fleischer, ce qui signifie surveiller les maladies inconnues. Le virus du Nil occidental a été découvert pour la première fois dans un zoo. Ils sont en quelque sorte une bonne sentinelle pour les maladies infectieuses émergentes. "
