Peau et borréliose de Lyme : opportunités et challenges pour le développement d’un nouveau diagnostic par protéomique

2020, Revue française d'histotechnologie, vol: 31, n°: 1, p 25-42

SABATIER, Laurence1; BOULANGER, Nathalie2

DOI : 

1. Laboratoire de Spectrométrie de Masse BioOrganique, Université de Strasbourg, CNRS, IPHC UMR 7178, F-67000 Strasbourg, France
2. UR7290 : Fédération de médecine translationnelle : virulence bactérienne précoce: groupe borréliose de Lyme Université de Strasbourg, France et Centre National de Référence Borrelia, Centre Hospitalier Universitaire de Strasbourg, France

Résumé :

L’interface cutanée joue un rôle clef dans les maladies à transmission vectorielle comme le paludisme, la leishmaniose, la trypanosomiase ou la borréliose de Lyme. A ce niveau, l’arthropode (tique ou l’insecte) pique et inocule sa salive, en même temps que des pathogènes s’il est infecté. Le plus souvent, une réaction inflammatoire se développe, plus ou moins caractéristique. Jusqu’à présent, la peau a souvent été occultée dans la physiopathologie de ces maladies.
La borréliose de Lyme est la maladie à transmission vectorielle la plus importante de l’hémisphère Nord. C’est une infection bactérienne due à Borrelia burgdorferi sensu lato et transmise par une tique dure du genre Ixodes. L’homme est un hôte accidentel dans le cycle zoonotique de la maladie. Il peut développer à la phase précoce un érythème migrant. En absence de traitement ou si l’immunité de la peau n’est pas suffisante, il peut développer des atteintes neurologiques, cardiaques, articulaires ou cutanées lors des phases disséminées.
Sur un modèle murin de borréliose de Lyme, nous étudions le rôle de l’immunité de la peau en réponse à l’infection bactérienne et le rôle de la salive de tique sur la transmission bactérienne. Nous avons mis en évidence le rôle essentiel joué par la peau de l’hôte vertébré dans la transmission et la persistance de Borrelia. Par protéomique (spectrométrie de masse), nous avons identifié les protéines bactériennes retrouvées dans la peau à la phase précoce comme à la phase tardive de la maladie chez la souris. Par une approche translationnelle, nous tentons de développer chez l’homme un diagnostic tardif pour les infections disséminées de borréliose de Lyme, basé sur de la protéomique ciblée. Le diagnostic indirect par sérologie utilisé actuellement ne prouve pas une infection active mais uniquement un contact avec la bactérie. Les techniques directes, PCR et culture, ne sont pas suffisamment sensibles et présentent un certain nombre de limites. Cette nouvelle approche de diagnostic par protéomique actuellement testée en phase précoce de la maladie est très prometteuse.

Mots-clés :

Lyme, peau, tique, Borrelia, diagnostic, protéomique

English title :

Lyme borreliosis and skin: opportunities and challenges for the development of a new diagnosis by proteomics

Abstract :

The skin interface plays a key role in vector-borne diseases such as malaria, leishmaniasis, trypanosomiasis or Lyme borreliosis. It is the site where the arthropod 5tick or insect) bites and then inoculates its saliva, together with pathogens if it is infected. In most cases, this provokes a more or less characteristic inflammatory reaction. The role of the skin is often neglected in the physiopathology of these diseases.
Lyme borreliosis is the most important vector-borne disease in the northern hemisphere. It is a bacterial infection caused by Borrelia burgdorferi sensu lato and transmitted by a hard tick of the genus Ixodes. Humans are accidental hosts in the zoonotic cycle of this disease. In 80% of the cases, they develop erythema migrans at an early stage. Neurological, cardiac, articular or cutaneous manifestations can develop during the disseminated phases in the absence of treatment or if the immunity of the skin is not sufficient.
Using a mouse model of Lyme borreliosis, we study both, the role of skin immunity in response to bacterial infection as well as the role of tick saliva in bacterial transmission. We were able to highlight the essential role of the vertebrate host’s skin in the transmission and persistence of Borrelia. Using proteomics (mass spectrometry), we also identified bacterial markers of infection present in the skin during the early and late phases of the disease in mice.
The aim of our current translational approach is to develop a test for a late diagnosis of disseminated Lyme borreliosis in humans, based on targeted proteomics. The presently used indirect serological diagnosis does not reliably prove active infection but only a previous contact with the bacterium. Direct techniques, in particular PCR and culture, are not sufficiently sensitive and have a number of other limitations. Tests conducted with this new proteomic diagnostic approach in patients with early disease manifestations have already provided very encouraging results.

Keywords : 

Lyme, skin, tick, Borrelia, diagnosis, proteomics

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Disponibilité du pdf: embargo d'un an à partir de la date de parution (juin de l’année d’édition)

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