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Les chercheurs constatent que la capacité de l'animal de supporter le parasite interne influence fortement la réussite reproductrice

Dans la première preuve que la sélection naturelle favorise la tolérance de l'infection d'une personne, les chercheurs de l'Université de Princeton et l'université d'Edimbourg ont constaté que la capacité d'un animal de supporter un parasite interne influence fortement sa réussite reproductrice. Rapporté dans la biologie de PLoS de tourillon, la conclusion a pu fournir le travail préparatoire pour amplifier la résilience des êtres humains et du bétail à l'infection.

Les chercheurs ont employé 25 ans de caractéristiques sur une population des moutons sauvages vivant sur une île en Ecosse du nord-ouest pour évaluer l'importance évolutionnaire de la tolérance d'infection. Ils ont examiné la première fois la relation entre le poids corporel de chaque mouton et son niveau de l'infection avec des nématodes, les vis sans fin parasites minuscules qui prospèrent dans le tractus gastro-intestinal des moutons. Le niveau de l'infection a été déterminé par le nombre d'oeufs de nématode par gramme des fèces de l'animal.

Tandis que tous les animaux détruisaient le grammage en raison de l'infection de nématode, le degré de perte de poids a varié considérablement : un mouton de femelle adulte avec le compte maximum d'oeufs de 2.000 oeufs par gramme de fèces pourrait détruire aussi peu que 2 pour cent ou pas moins de 20 pour cent de son poids corporel. Les chercheurs ont alors suivi le numéro de la progéniture produit par chacun de presque 2.500 moutons et ont constaté que les moutons avec la tolérance la plus élevée à l'infection de nématode ont produit la plupart de progéniture, alors que les moutons avec la tolérance inférieure de parasite laissaient moins descendants.

Pour mesurer des différences individuelles dans la tolérance de parasite, les chercheurs avaient l'habitude les méthodes statistiques qui pourraient être étendues aux études de l'épidémiologie de la maladie chez l'homme, ont dit l'auteur Andrea supérieure Graham, un professeur adjoint de l'écologie et de la biologie évolutionnaire chez Princeton. Les chercheurs médicaux ont longtemps compris que les gens avec les niveaux assimilés de l'infection de parasite peuvent remarquer des sympt40mes très différents. Mais les biologistes commencent juste à apprécier l'importance évolutionnaire de cette variation individuelle.

« Pendant longtemps, les gens ont supposé que si vous connaissiez le fardeau du parasite d'une personne, vous pourriez parfaitement prévoir ses espérances de santé et de survie, » Graham ont dit. « Plus récent, les biologistes évolutionnaires sont en venus à réaliser qui n'est pas le cas, et ainsi ont développé les outils statistiques pour mesurer la variation parmi des hôtes dans les conséquences de forme physique de l'infection. »

Graham et ses collègues ont employé la richesse de l'information rassemblée sur beaucoup d'années sur les moutons de Soay vivant sur l'île de Hirta, environ 100 milles à l'ouest du continent écossais. Ces moutons fournissent une opportunité unique d'étudier les effets des parasites, des conditions météorologiques, des modifications de végétation et d'autres facteurs sur une population des animaux sauvages. Porté à l'île par des gens il y a environ 4.000 ans, les moutons ont fait fonctionner sauvage depuis les derniers habitants humains permanents laissés Hirta en 1930. En maintenant un pedigree détaillé, les chercheurs du projet de moutons de St Kilda Soay peuvent tracer l'ascendance de n'importe quelle personne de nouveau au début du projet en 1985, et, réciproquement, peuvent compter le nombre de descendants laissés par chacun individuels.

Dépense de l'énergie pour combattre l'infection

Les nématodes crèvent l'intestin d'un animal et peuvent entraver l'absorption des aliments. Par conséquent, la tolérance à l'infection de nématode pourrait résulter d'une capacité de compenser la nutrition perdue, ou de la capacité de réparer les dégâts les parasites entraînent à l'intestin, Graham a dit. « Cette île est sortie dans l'Atlantique nord, où le soleil ne brille pas beaucoup, » il a dit. « Les personnes tellement tolérantes pourraient être celles qui peuvent mieux concurrencer pour que la nourriture ou meilleur capable assimile la protéine et d'autres éléments nutritifs utiles du fourrage limité. »

Puis on s'attendrait à ce que les animaux tolérants pourraient investir l'énergie dans le réglage d'intestin, mais engagent des coûts. Graham et ses collègues ont recensé un compromis évolutionnaire assimilé dans une étude 2010 qui les niveaux de réaction immunitaire comparés et la réussite reproductrice chez les moutons femelles de Soay. Ils ont constaté que les animaux avec des réactions des anticorps intenses ont produit tous les ans moins la progéniture, mais également ont vécu plus longtemps. L'équipe n'a pas encore pu trouver des coûts de tolérance de parasite chez les moutons, mais de tels coûts pourraient aider à expliquer la variation de la tolérance si les animaux les plus tolérants étaient dans une position défavorable dans des conditions particulières.

Tandis que les découvertes de biologie de PLoS fournissent la preuve irréfutable que la sélection naturelle favorise la tolérance d'infection, elles soulèvent des questions, telles que la façon dont la tolérance est produite, et pourquoi la variation pourrait persister d'un rétablissement au prochain en dépit de l'avantage reproducteur de la tolérance, Graham a dit. Les caractéristiques dans cette étude n'ont pas permis aux chercheurs de trouver une composante génétique à la tolérance. Si la génétique jouent un rôle, il soupçonne que les familles multigéniques puissent agir l'un sur l'autre avec des facteurs environnementaux pour déterminer la tolérance ; la recherche actuelle aidera à taquiner à part ces possibilités.

La compréhension des soutiens génétiques de la tolérance de nématode pourrait un jour guider des efforts pour amplifier la tolérance dans le bétail par le recensement et sélecteur multipliant ces animaux qui montrent une tolérance intensifiée de parasite, a dit David Schneider, un professeur agrégé de la microbiologie et de l'immunologie à l'Université de Stanford.

« Cette étude prouve que la tolérance de parasite peut exercer un effet profond sur la réussite de santés animales et de reproduction, » a dit Schneider, qui est au courant du travail mais n'était pas impliquée dans elle. « À long terme, ceci propose qu'il pourrait être rentable d'investir en multipliant le bétail tolérant. »

Chez l'homme et les animaux domestiqués, les parasites intestinaux deviennent de plus en plus résistants aux médicaments utilisés aux infections de festin, Graham a dit. Si la disponibilité des éléments nutritifs, même juste pendant les mois premiers de la durée, influence la tolérance perpétuelle de parasite, les suppléments nutritionnels simples pourraient être une façon efficace d'introduire la tolérance dans les gens. Environ 2 milliards de personnes sont constamment infectées avec les parasites intestinaux de nématode mondiaux, en grande partie dans des pays en voie de développement. Les enfants sont particulièrement vulnérables aux effets des vis sans fin, qui comprennent l'anémie, l'accroissement arrêté et les difficultés cognitives.

« Dans le meilleur des cas, nous libérerions les vis sans fin des ventres des chevreaux qui ont ces fardeaux lourds, » Graham avons dit. « Mais si nous pourrions également comprendre comment améliorer les conséquences de santé et introduire ainsi la tolérance des nématodes, ce pourrait être très un puissant outil. »