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Les stratégies antiparasitaires

Rédigé par Aurélie Jeantet le 20/06/2021

 


La pandémie COVID-19 a imposé de nouvelles normes comportementales, telles que la distanciation sociale ou encore les mesures d’hygiène, afin de limiter la propagation du virus [3, 15]. Ces normes ne sont pas des inventions humaines et bon nombre d’entre elles, qui permettent de limiter la transmission et la charge parasitaire, sont observées dans le monde animal [3, 15]. Ces comportements qui permettraient aux organismes de lutter contre leurs parasites peuvent être regroupés sous le terme de « stratégies antiparasitaires ».


Qu’est-ce qu’une stratégie antiparasitaire ?


Premièrement, le parasitisme est défini comme une interaction durable lors de laquelle un organisme, le parasite, «retire de l’énergie d’un autre organisme, l’hôte, sans pour autant qu’il ne soit mort, qu’il soit une proie ou qu’il en retire lui-même un avantage» [5]. Ainsi, le parasite puise ses ressources chez son hôte, diminuant sa valeur sélective ou fitness, définie comme la capacité d’un individu à participer à la génération suivante [7]. On parle alors d’une interaction positive pour le parasite et négative pour l’hôte. Ainsi, le terme «parasite» peut inclure des virus, champignons, bactéries … si ceux-ci impactent négativement un organisme et en retirent un bénéfice.


D’autre part, une stratégie est définie comme « tout phénotype qui aurait été sélectionné sous l’effet de la sélection naturelle, en réponse à des pressions de sélection ». Les parasites étant ubiquitaires, ils génèrent une forte pression de sélection sur les organismes vivants, du fait des coûts qu’ils représentent pour eux [12]. De plus, il est estimé que le mode de vie parasitaire concernerait plus de la moitié des espèces vivantes et que 50% des plantes et animaux se trouvent parasités durant une étape au moins de leur cycle de vie [14]. Ainsi, les fortes pressions de sélection sur les hôtes entrainent au fil du temps l’évolution de ces populations, notamment par la sélection de stratégies antiparasitaires [10, 12]. En effet, les nouveaux phénotypes apparus par mutations qui sont avantageux pour la lutte contre les parasites vont être sélectionnés, c’est à dire que les individus possédant ces phénotypes avantageux vont mieux survivre et se reproduire et ainsi transmettre ces phénotypes avantageux à leur descendants. De par ces stratégies antiparasitaires, les hôtes vont alors eux aussi exercer des pressions de sélection sur leurs parasites et en réponse, de nouvelles stratégies parasitaires plus adaptées vont être favorisées par la sélection [12]. On observe donc une adaptation des espèces de parasites et d’hôtes l'une à l’autre au cours du temps, en réponse à l’évolution des stratégies parasitaires et antiparasitaires ; on parle de coévolution antagoniste ou théorie de la reine rouge [16].


Ainsi, les êtres vivants possèdent divers mécanismes de défense qui comprennent des réponses immunologiques ainsi que des réponses comportementales antiparasitaires [17]. Ces dernières appelées «système immunitaire comportemental», peuvent en particulier nécessiter des adaptations morphologiques [1, 12]. Dans cet article, nous nous focalisons sur les stratégies antiparasitaires comportementales. Les différentes stratégies observées chez les hôtes sont regroupées en deux grandes lignes de défense :

  • La première ligne de défense consiste à éviter la contamination [12],

  • La deuxième ligne de défense a pour but l’élimination rapide des parasites [12].


Stratégies d’évitement des parasites


La première ligne de défense constitue une résistance pré-contact, qui empêche ou réduit la probabilité du contact parasite-hôte [1]. L’évitement peut prendre plusieurs formes, telles que la mise en quarantaine des nouveaux arrivants ou encore l’évitement des individus infectés dans des groupes sociaux mais aussi l’évitement de certains habitats ou nourritures [2].


Par exemple, il a été montré que les tritons alpins (Ichthyosaura alpestris) sont capables d’éviter les habitats précédemment utilisés par leurs congénères ayant été exposés aux parasites champignons de la peau Batrachochytrium dendrobatidis. L’hypothèse émise par ces scientifiques est que les tritons détecteraient la présence de congénères infectieux grâce aux phéromones émises par ceux-ci [6]. Un exemple similaire est celui de la langouste des Caraïbes (Panulirus argus) qui, par des signaux chimiques, est capable de détecter et d’éviter les abris contenant des langoustes infectées par le virus Pav1, avant même que ceux-ci ne deviennent infectieux [2].

A gauche un triton alpin (Ichthyosaura alpestris) et à droite une langouste des caraibes (Panulirus argus). (sources photos : images libres de droit)

Une autre stratégie serait employée par les femelles canidés, qui, pour éviter que leurs nouveau-nés ne s’infectent par des parasites intestinaux consomment les dépôts fécaux présents dans leur tanière. Cette stratégie leur permet de garder la tanière propre, sans les exposer directement à l’infection car les ovules parasites dans les selles doivent éclore en larves avant d'être infectieux [4].


De plus, il a été montré que les moutons, les chevaux, les bovins et d'autres ongulés sauvages et domestiques ont tendance à éviter de consommer du fourrage adjacent aux matières fécales récemment tombées et hébergeant des œufs de parasites intestinaux, même si l'herbe peut être assez luxuriante [9].


Enfin, l’utilisation de plantes médicinales a souvent été observée et permet aussi bien l’évitement des parasites, que la réduction de leur impact négatif après infection [5]. Ainsi, chez les oiseaux par exemple, l’incorporation d’herbes aromatiques dans leurs nids entraînerait l’inhibition de l’éclosion d’œufs d’ectoparasites et la réduction de la croissance de poux et de certaines bactéries pathogènes [5]. Notamment, il a été montré en chine que les moineaux roux (Passer cinnamomeus) incorporent des feuilles d’absinthe (Artemisia verlotorum) dans leurs nids, ce qui est corrélé à une réduction de l’abondance d’ectoparasites ainsi qu’à une augmentation de la masse corporelle de leur progéniture [18]. Un autre exemple, plus surprenant, est celui des moineaux domestiques (Passer domesticus) qui intègrent dans leur nid des mégots de cigarettes. Les auteurs ont émis l’hypothèse d’une stratégie leur permettant de lutter contre les ectoparasites tentant de coloniser leur nid en milieu urbain, la nicotine ayant un effet répulsif vis-à-vis des arthropodes [13].


Stratégies d’élimination des parasites


La deuxième ligne de défense regroupe les résistances post-contact, qui, une fois l’hôte infecté, lui permettent de réduire l’impact négatif du parasite.


Une composante importante de ce système immunitaire comportemental est le toilettage qui est observé chez de très nombreux taxons [8, 10, 12]. Chez les oiseaux, il a été montré que l’entretien représente 10% de leur journée, dont 92% de toilettage [17]. Ce toilettage comprend le lissage, réalisé avec le bec ; les oiseaux tirent leurs plumes entre les mandibules de leur bec ou utilisent les pointes des mandibules pour grignoter les plumes, ainsi que le grattage, permis par les pattes de l’oiseau. Le grattage et le lissage sont complémentaires ; avec leurs pattes, les oiseaux déplacent les parasites situés au niveau du cou ou de la tête qui sont des zones inaccessibles pour le bec des oiseaux, vers des zones accessibles au bec [8].


A gauche, deux Pigeons bisets (Columba livia) dont celui de droite se lissant les plumes (image libre de droits). A droite un de leurs ectoparasites Columbicola columbae présents dans leur plumage (source Julien Gasparini).

De plus, certains individus utilisent des outils, qui permettent de lutter efficacement contre les parasites. Hart et Hart (1994) ont montré que les éléphants d’Asie (Elephus maximus) utilisent des branches pour repousser les mouches qui se trouvent sur leur corps et dans l’air à proximité. Ils sont également capables de modifier la taille de ces branches en enlevant les tiges latérales ou en raccourcissant les branches pour qu’elles soient plus efficaces [10].


Comme évoqué dans la partie précédente, il a été montré que certains organismes utilisent des herbes médicinales. En plus d’éviter le contact avec les parasites, l’utilisation de plantes peut permettre une diminution de la charge parasitaire. C’est ce qui semble être le cas chez certains primates qui ingèrent des matières végétales semblant n’apporter aucune valeur nutritionnelle. Ainsi, ces plantes permettraient de lutter contre les endoparasites de par la libération de composés antiparasitaires lors de la mastication ou encore le décrochage des parasites intestinaux lors de l’ingestion de feuilles entières [11].


A gauche, un Éléphant d’Asie (Elephus maximus) utilisant une branche comme outil [10]. A droite, un moineau roux (Passer cinnamomeus) (image libre de droit).

Enfin, une stratégie intéressante est celle du regroupement, qui permet aux hôtes de «partager» leurs parasites avec leurs congénères. On parle alors d’effet dilution. Notamment, afin de faire face aux attaques de taons, les bovins se rassembleraient afin de former des «fronts de pâturages» [5].


En conclusion


Pour conclure, les stratégies évoquées dans cet article représentent une part seulement des comportements antiparasitaires qui sont observées dans le règne animal. En effet, les pressions exercées par les parasites sur leurs hôtes ont conduit à l’évolution de nombreuses stratégies antiparasites, qui dépendent notamment du mode de transmission de ces parasites. L’étude de ces stratégies peut par exemple permettre la découverte de nouveaux médicaments pour les Hommes, par l’observation des comportements d’automédication.


 

Sources


[1] Amoroso, C R. Integrating Concepts of Physiological and Behavioral Resistance to Parasites. Frontiers in Ecology and Evolution. 9 février 2021. Vol. 9, pp. 635607. DOI 10.3389/fevo.2021.635607.

[2] Behringer, D C. Karvonen, A et Bojko, J. Parasite avoidance behaviours in aquatic environments. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 19 juillet 2018. Vol. 373, n° 1751, pp. 20170202. DOI 10.1098/rstb.2017.0202.

[3] Butler, M J et Behringer, D C. Behavioral Immunity and Social Distancing in the Wild: The Same as in Humans? BioScience. 1 juin 2021. Vol. 71, n° 6, pp. 571‑580. DOI 10.1093/biosci/biaa176.

[4] Byman, D. Ballenberghe, V V. Schlotthauer, J C et Erickson, A W. Parasites of wolves, Canis lupus L., in northeastern Minnesota, as indicated by analysis of fecal samples. Canadian Journal of Zoology. 1 février 1977. Vol. 55, n° 2, pp. 376‑380. DOI 10.1139/z77-051.

[5] Combes, C. Gavotte, L. Moulia, C. et Sicard, M. Parasitisme: écologie et évolution des interactions durables. 2018. ISBN 978-2-10-076172-2.

[6] Daversa, D R. Manica, A. Bintanel Cenis, H. Lopez, P. Garner, T W J et Bosch, J. Alpine Newts (Ichthyosaura alpestris) Avoid Habitats Previously Used by Parasite-Exposed Conspecifics. Frontiers in Ecology and Evolution. 11 mars 2021. Vol. 9, pp. 636099. DOI 10.3389/fevo.2021.636099.

[7] Dutilleul, M. Réponses microévolutives et coûts adaptatifs de populations de Caenorhabditis elegans exposées à des stress environnementaux. Thèse de doctorat : Biologie santé. Université de Montpellier, 2013.

[8] Goodman, G. B, Klingensmith, M. C, Bush, S. E. Clayton, D. H. The role of scratching in the control of ectoparasites on birds. The Auk. 5 April 2020. Vol. 137, n° 2, pp. 1-9. DOI 10.1093/auk/ukaa010.

[9] Hart, B L. Behavioral adaptations to pathogens and parasites: Five strategies. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. September 1990. Vol. 14, n° 3, pp. 273‐294. DOI 10.1016/S0149-7634(05)80038-7.

[10] Hart, B L. Hart, L A. Fly switching by Asian elephants: tool use to control parasites. Animal Behaviour. July 1994. Vol. 48, n° 1, pp. 35‐45. DOI 10.1006/anbe.1994.1209.

[11] Huffman, M A. Animal self-medication and ethno-medicine: exploration and exploitation of the medicinal properties of plants. Proceedings of the Nutrition Society. mai 2003. Vol. 62, n° 2, pp. 371‑381. DOI 10.1079/PNS2003257.

[12] Poirotte, C. Stratégies d’évitement parasitaire chez une population de primates sociaux en milieu naturel. Thèse de doctorat: Ecologie, Evolution, Ressources Génétiques, Paléontologie. Lieu de soutenance : Université de Montpellier, 2016.

[13] Suárez-Rodríguez, M. López-Rull, I et Macías Garcia, C. Incorporation of cigarette butts into nests reduces nest ectoparasite load in urban birds: new ingredients for an old recipe? Biology Letters. 23 février 2013. Vol. 9, n° 1, pp. 20120931. DOI 10.1098/rsbl.2012.0931.

[14] Tirard, C. Abbadie, L. Laloi, D. Koubbi, P. Ecologie Licence, Master, CAPES. Dunod. 2016.

[15] Townsend, A K. Hawley, D M. Stephenson, J F et Williams, K E G. Emerging infectious disease and the challenges of social distancing in human and non-human animals. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 12 août 2020. Vol. 287, n° 1932, pp. 20201039. DOI 10.1098/rspb.2020.1039.

[16] Van Valen, L. The Red Queen. The American Naturalist. juillet 1977. Vol. 111, n° 980, pp. 809‑810. DOI 10.1086/283213.

[17] Waite, J L. Henry, A R. Clayton, D H. How effective is preening against mobile ectoparasites? An experimental test with pigeons and hippoboscid flies. International Journal for Parasitology. May 2012. Vol. 42, n° 5, pp. 463‐467. DOI 10.1016/j.ijpara.2012.03.005.

[18] Yang, C. Ye, P. Huo, J. Møller, A P. Liang, W et Feeney, W E. Sparrows use a medicinal herb to defend against parasites and increase offspring condition. Current Biology. décembre 2020. Vol. 30, n° 23, pp. R1411‑R1412. DOI 10.1016/j.cub.2020.10.021.


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