La chercheuse de l’Université du Montana, Angela Luis, a reçu une subvention de la National Science Foundation pour étudier comment la diversité des espèces concurrentes affecte la transmission des maladies infectieuses chez les animaux sauvages, en particulier l’hantavirus chez les souris sylvestres.
Luis a obtenu la subvention de 2,5 millions de dollars sur cinq ans du programme d’écologie et d’évolution des maladies infectieuses de la NSF. Elle est professeure agrégée d’écologie des populations et des maladies au WA Franke College of Forestry and Conservation de l’Université.
L’objectif de l’étude est d’en savoir plus sur la façon de prédire l’augmentation de l’hantavirus chez les rongeurs et, idéalement, d’aider à prévenir sa propagation aux humains, a déclaré Luis. Bien que la transmission à l’homme soit rare, des centaines de personnes sont mortes de l’infection aux États-Unis et les hantavirus ont tué des dizaines de milliers de personnes dans le monde.
Les principes sous-jacents de l’étude pourraient également s’appliquer à d’autres maladies humaines liées à la faune sauvage. Luis a déclaré que cela est particulièrement important car la biodiversité disparaît rapidement et les maladies infectieuses se propagent de plus en plus de la faune aux humains.
La grande question de cette étude est de savoir comment les concurrents affectent la transmission de la maladie. »
Angela Luis, chercheuse, Université du Montana
Au sein d’un écosystème, les espèces interagissent entre elles. Dans le Montana, par exemple, un puma peut s’attaquer à un veau de wapiti. D’autres espèces – appelées compétitrices – se disputent les ressources. Les souris sylvestres, par exemple, rivalisent avec les campagnols des montagnes pour l’habitat et la nourriture.
Les changements dans la biodiversité – combien d’espèces et quelles espèces sont présentes dans le paysage – peuvent affecter toutes sortes de choses, y compris la façon dont les maladies se propagent parmi les animaux et des animaux aux humains. Comment cela fonctionne exactement, cependant, est toujours en débat.
Luis a déclaré qu’il existe un débat parmi les écologistes des maladies centré sur les idées de « dilution » et « d’amplification » – si l’augmentation de la diversité des espèces diminue ou augmente le risque de maladie, respectivement – et, en particulier, quand s’attendre à un processus ou à l’autre.
Dans certains écosystèmes, l’augmentation de la diversité des concurrents diminue le risque de maladie. C’est ce qu’on appelle l’effet de dilution, car une plus grande diversité d’espèces dilue l’infection.
« L’idée est que si vous avez une communauté plus diversifiée, vous aurez moins de transmission de maladies », a déclaré Luis. « C’est un beau message de santé publique, non ? Si nous protégeons la biodiversité, nous nous protégeons nous-mêmes. »
Cependant, comme l’explique Luis, ce n’est pas toujours le cas.
« Vous ne voyez pas toujours cette corrélation. Vous voyez parfois le contraire », a-t-elle déclaré.
Une communauté plus diversifiée peut aussi parfois augmenter le risque de maladie – l’effet d’amplification.
« Parfois, si vous avez plus d’animaux sauvages autour, vous avez plus d’animaux sauvages qui pourraient infecter les humains », a-t-elle déclaré. « L’effet de dilution n’est pas universel. »
La recherche scientifique actuelle n’a pas complètement découvert quand s’attendre à un effet par rapport à un autre, et on ne sait pas comment ces forces concurrentes peuvent fonctionner au sein d’un système de maladie.
Le nouveau projet de Luis examinera les causes potentielles de dilution et d’amplification et comment elles interagissent pour aider à dépasser le débat et à clarifier quels mécanismes sont les plus importants pour déterminer la transmission de la maladie. Il identifiera également tous les modèles sur le moment où un processus pourrait se produire sur l’autre.
« Nous commençons à dire, cela dépend, et c’est ce à quoi j’essaie d’en venir », a-t-elle déclaré. « De quoi cela dépend-il ? Pourquoi en obtenez-vous parfois plus l’un que l’autre ? Regardons ce qui motive le modèle. »
Luis étudiera trois façons dont les concurrents pourraient affecter les taux de transmission de l’hantavirus chez les souris sylvestres :
- Premièrement, les concurrents peuvent réduire la densité d’hôtes, réduisant ainsi le nombre de souris dans le paysage.
- Deuxièmement, ils peuvent avoir un impact sur les taux de contact en modifiant la façon dont les souris interagissent les unes avec les autres.
- Enfin, ils peuvent avoir un impact sur l’immunité en stressant les souris. Lorsque les souris sont stressées, leur immunité diminue généralement, les laissant plus vulnérables aux maladies.
Le projet comprendra trois phases.
Dans la première phase, l’équipe de Luis surveillera les populations naturelles de souris sylvestre sur trois sites de terrain à long terme. Cela implique de piéger des souris sylvestres et des concurrents pour comprendre à quoi ressemble la communauté et combien de ces animaux sont infectés par l’hantavirus.
La deuxième phase consiste à manipuler les populations.
« Nous avons construit ces six grands enclos à Bandy Ranch qui mesurent environ 30 mètres sur 30 », a déclaré Luis. « Nous pouvons y mettre un certain nombre de souris sylvestres et un certain nombre de concurrents et voir comment ils modifient le comportement et l’immunité des souris sylvestres. »
Le troisième volet consiste à analyser des ensembles de données à long terme du Montana et du sud-ouest couvrant 25 ans, montrant comment les concurrents ont affecté les populations de souris sylvestre.
À la fin de l’étude, les chercheurs effectueront également une large analyse, assemblant tous les résultats de la recherche pour proposer des modèles mathématiques qui prédisent quand vous pouvez vous attendre à une dilution ou à une amplification dans certains scénarios.
Amy Kuenzi, professeur à Montana Tech, est co-chercheuse principale de la subvention. La subvention aidera également à financer trois doctorants à l’UM, un poste de post-doctorat, un poste de responsable de laboratoire et un certain nombre de postes de technicien de terrain de premier cycle.
« Le paysage change – en grande partie à cause des humains – à travers toutes ces différentes choses anthropiques comme la perte ou la conversion d’habitats, le changement climatique », a déclaré Luis. « Toutes ces choses que les gens font affectent les communautés fauniques du paysage, ce qui peut affecter la transmission de choses désagréables.
« Comme nous l’avons vu avec la pandémie, les épidémies de zoonoses – des épidémies qui se déplacent des animaux vers les humains – ne sont devenues plus courantes qu’au cours des 30 à 40 dernières années », a déclaré Luis. « Ce n’est pas la dernière pandémie. Nous devons comprendre comment ce que nous faisons conduit à ces épidémies. »