MM. Knut Helge Jensen et Arne Skorping, respectivement post-doctorant et professeur à l'Université de Bergen, ont récemment publié les résultats d'une étude de parasitologie apportant des preuves expérimentales à la théorie selon laquelle l'évolution de la relation hôte-parasite doit être vue comme un compromis entre la virulence et la transmission du parasite. L'étude de la variation de la virulence chez les parasites est l'un des principaux enjeux actuels de l'épidémiologie évolutive. Cette discipline récente, à la frontière de la médecine et de la biologie, s'efforce de répondre aux questions suivantes: peut-on comprendre et prédire la survenue et le déroulement des épidémies ? Pourquoi, et comment, les mêmes parasites peuvent-ils tantôt ne causer aucune infection chez leur hôte, tantôt causer des pathologies graves allant jusqu'à provoquer la mort de l'hôte ? Comment évolue la relation hôte-parasite ? Les parasites ont-ils tendance à devenir plus ou moins agressifs ? Pour répondre à ces questions, les chercheurs étudient la dynamique, la génétique, la structure spatiale et sociale des hôtes, les caractéristiques de transmission, de multiplication et de virulence parasitaire. L'aspect le plus étudié dans la relation hôte-parasite est la virulence parasitaire. Cette dernière est définie comme l'effet du parasite sur la capacité de son hôte à survivre et/ou à se reproduire. La théorie "traditionnelle" de l'épidémiologie évolutive stipulait que les associations hôte-parasite devraient évoluer vers le mutualisme, c'est-à-dire une association à bénéfice réciproque, dans laquelle le parasite ménagerait son hôte afin d'assurer sa multiplication et sa transmission. La virulence aurait donc tendance à diminuer. Or les exemples de baisse de la virulence sont peu nombreux, et des recherches menées au cours des années 1980 ont montré que la baisse de la virulence n'était pas le seul facteur déterminant de l'évolution de la relation hôte-parasite.
Afin de rendre compte de l'importance des interactions virulence-transmission et virulence-multiplication dans l'évolution des relations hôte-parasite, de nouveaux outils théroriques ont été élaborés au début des années 1990. L'une des nouvelles théories (trade-off hypothesis) stipule que l'évolution de la virulence est influencée non pas seulement par la survie de l'hôte, mais aussi par des facteurs affectant la transmission du parasite. Il existerait donc une virulence optimale pour laquelle le succès de la transmission est maximum. Les chercheurs de Bergen sont les premiers à apporter des preuves expérimentales claires à cette théorie. Pour étudier les interactions entre virulence et transmission, Knut Helge Jensen et Arne Skorping ont travaillé sur le parasite Pasteuria ramosa et l'un de ses hôtes de prédilection: Daphnia magna, un cladocère, ou puce d'eau. Pasteuria ramosa est un parasite castrateur, il détourne à son profit les ressources destinées à la reproduction de son hôte. P. ramosa assure sa transmission en produisant de grandes quantités de spores à l'intérieur de son hôte, et en les libérant à la mort de ce dernier. S'appuyant sur la théorie du trade-off, les chercheurs avaient prédit que le parasite castrerait très tôt son hôte afin de s'en approprier les ressources, et produirait des niveaux intermédiaires de virulence afin de garder son hôte en vie le plus longtemps possible pour optimiser la production de spores, et par là même, sa transmission. Ils ont en effet observé des variations significatives de la virulence, qui permettent de lier directement le succès reproductif du parasite à un niveau optimal de virulence. Les chercheurs ont exposé des puces d'eau clonées au parasite et ont observé la mortalité chez les puces infectées, chez les puces exposées mais non-infectées et chez un groupe témoin non-exposé au parasite. Les Daphnia infectées mourraient beaucoup plus tôt que les puces non-infectées et celles du groupe témoin. Les victimes du parasite mourraient entre le 23ème et le 74ème jour, alors que, parmi le groupe témoin, le premier cas de mortalité apparut au 96ème jour. En ce qui concerne la performance reproductive du parasite, les résultats obtenus montrent que la production de spores est maximale pour un niveau moyen de virulence (lorsque l'hôte ne succombe ni trop tôt, ni trop tard). Une virulence élevée (mort précoce des hôtes) n'est pas forcément un avantage pour le parasite puisqu'il lui faut plusieurs semaines pour produire ses spores. Dans le cas d'une virulence faible (l'hôte survit longtemps), les spores grossissent trop lentement pour utiliser les ressources de l'hôte de façon efficace et ainsi atteindre le moment optimal pour tuer leur hôte. Cette preuve expérimentale du lien direct entre virulence et transmission a des implications importantes pour le traitement des infections d'origine bactérienne chez l'homme. Si l'on sait que la virulence d'une bactérie est intimement liée à son mode de transmission, il peut être possible de développer de nouveaux traitements permettant, à défaut de pouvoir le détruire complètement, de rendre le parasite moins virulent pour son hôte. Car le principal problème des traitements actuels (les antibiotiques) est qu'ils ne permettent qu'une destruction totale du parasite. Or dans certains cas les parasites se sont adaptés et sont devenus résistants aux antibiotiques. La prochaine étape pour Knut Helge Jensen et Arne Skorping sera d'étudier l'influence des traitements antibactériens sur la sélection des parasites.
