Acariens folliculaires humains : des ectoparasites qui deviennent des symbiotes Résumé La plupart des humains portent des acariens dans les follicules pileux de leur peau tout au long de leur vie. Les acariens folliculaires sont les seuls métazoaires qui vivent continuellement sur les humains. Nous proposons que Demodex folliculorum (Acari) représente une étape de transition d’un parasite obligatoire endommageant l’hôte à un symbiote obligatoire. Nous décrivons ici l’impact profond de cette transition sur le génome et la physiologie des acariens. Le séquençage du génome a révélé que l’association permanente de D. folliculorum à l’hôte entraînait une réduction importante du génome grâce à une sélection relâchée et à une dérive génétique, ce qui aboutissait au plus petit nombre de gènes codant pour des protéines jamais identifiés. parmi les panarthropodes. La microscopie confocale a révélé que cette perte de gène coïncidait avec une réduction extrême du nombre de cellules. Des cellules musculaires non nucléées individuelles suffisent à faire fonctionner chacun des trois segments qui composent chaque jambe qui marche. Bien qu’il ait été supposé que la réduction du nombre de cellules chez les parasites commence tôt dans le développement, nous avons identifié un nombre total de cellules plus élevé au stade avancé du développement (nymphe) qu’au stade adulte terminal, ce qui suggère que la réduction commence au cours du développement. adulte ou dernier stade de développement. Il s’agit de la première étape évolutive d’une espèce d’arthropode qui adopte un mode de vie réducteur, parasitaire ou endosymbiotique. Les noyaux somatiques présentent une sous-réplication au stade diploïde. De nouvelles structures oculaires ou photorécepteurs, ainsi qu’un rythme jour/nuit unique guidé par la mélatonine chez l’hôte humain, sont proposés pour la première fois. La perte des gènes de réparation de l’ADN, associée à une consanguinité extrême, aurait pu placer cette espèce d’acariens dans une impasse évolutive. |
L’image montre l’ acarien Demodex folliculorum sur la peau au microscope Hirox
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La première analyse complète de l’ADN des acariens qui vivent dans les follicules pileux de tous les humains révèle des explications sur leurs étranges habitudes d’accouplement, leurs caractéristiques corporelles et leur avenir évolutif.
Les acariens microscopiques qui vivent dans les pores humains et s’accouplent sur nos visages la nuit deviennent des organismes tellement simplifiés en raison de leur mode de vie inhabituel qu’ils pourraient bientôt ne faire plus qu’un avec les humains, selon de nouvelles recherches.
Les acariens sont transmis lors de la naissance et sont transportés par presque tous les humains, avec un pic de nombre chez les adultes à mesure que les pores se dilatent. Ils mesurent environ 0,3 mm de long, se trouvent dans les follicules pileux du visage et des mamelons, y compris les cils, et mangent le sébum que les cellules libèrent naturellement dans les pores. Ils s’activent la nuit et se déplacent entre les follicules pour chercher à s’accoupler.
La première étude de séquençage du génome de l’ acarien D. folliculorum a révélé que son existence isolée et la consanguinité qui en résulte l’amènent à se débarrasser de gènes et de cellules inutiles et à passer de parasites externes à des symbiotes internes .
Le Dr Alejandra Perotti, professeur agrégé de biologie des invertébrés à l’Université de Reading, qui a codirigé la recherche, a déclaré : « Nous avons découvert que ces acariens ont une disposition différente des gènes des parties du corps par rapport à d’autres espèces similaires, car ils « s’adaptent à un milieu protégé ». la vie à l’intérieur des pores. Ces changements dans leur ADN ont entraîné des caractéristiques corporelles et des comportements inhabituels. »
L’étude approfondie de l’ADN de Demodex folliculorum a révélé :
- En raison de leur existence isolée, sans exposition à des menaces extérieures, sans compétition pour infester les hôtes et sans rencontre avec d’autres acariens dotés de gènes différents, la réduction génétique les a transformés en organismes extrêmement simples dotés de minuscules pattes alimentées par seulement 3 muscles unicellulaires. Ils survivent avec le répertoire minimal de protéines, le nombre le plus bas jamais observé chez cette espèce et chez des espèces apparentées.
- Cette réduction génétique est également à l’origine de leur comportement nocturne . Les acariens manquent de protection contre les UV et ont perdu le gène qui provoque le réveil des animaux à la lumière du jour. Ils n’ont pas non plus été capables de produire de la mélatonine, un composé qui rend les petits invertébrés actifs la nuit ; Cependant, ils peuvent alimenter leurs séances d’accouplement tout au long de la nuit grâce à la mélatonine sécrétée par la peau humaine au crépuscule.
- Leur disposition génétique unique se traduit également par des habitudes d’accouplement inhabituelles des acariens. Leurs organes reproducteurs ont déjà bougé et les mâles ont un pénis qui dépasse vers le haut de l’avant de leur corps, ce qui signifie qu’ils doivent se positionner sous la femelle lors de l’accouplement et copuler tout en s’accrochant aux cheveux humains.
- L’un de leurs gènes a été inversé, ce qui leur confère une disposition particulière des appendices buccaux qui dépassent davantage pour recueillir la nourriture. Cela contribue à leur survie à un jeune âge.
- Les acariens ont beaucoup plus de cellules à un jeune âge qu’à leur stade adulte. Cela contredit l’hypothèse précédente selon laquelle les animaux parasites réduisent leur nombre de cellules au début de leur développement. Les chercheurs affirment que c’est la première étape pour que les acariens deviennent des symbiotes .
- Le manque d’exposition à des partenaires potentiels susceptibles d’ajouter de nouveaux gènes à leur progéniture a peut-être mis les acariens sur la voie d’une impasse évolutive et d’une possible extinction . Cela a déjà été observé chez des bactéries vivant à l’intérieur de cellules, mais jamais chez un animal.
- Certains chercheurs avaient supposé que les acariens n’avaient pas d’anus et devaient donc accumuler toutes leurs excréments tout au long de leur vie avant de les libérer à leur mort, provoquant ainsi une inflammation cutanée. Cependant, la nouvelle étude a confirmé qu’ils ont un anus et qu’ils ont donc été injustement blâmés pour de nombreuses affections cutanées .
La recherche a été dirigée par l’Université de Bangor et l’Université de Reading, en collaboration avec l’Université de Valence, l’Université de Vienne et l’Université nationale de San Juan. Il est publié dans la revue Molecular Biology and Evolution .
Le Dr Henk Braig, co-auteur principal de l’Université de Bangor et de l’Université nationale de St John, a déclaré : « Les acariens ont été blâmés pour beaucoup de choses. "La longue association avec les humains pourrait suggérer qu’ils pourraient également jouer un rôle bénéfique simple mais important, par exemple en gardant les pores de notre visage dégagés."
