Etablissement du premier catalogue exhaustif pour les tiques d’une famille de gènes de neurorécepteurs, cibles potentielles pour le développement de nouveaux acaricides

Contexte et enjeux

Les tiques représentent un risque potentiel en santé humaine et animale, en raison surtout de la transmission de bactéries ou virus pathogènes, ou de parasites. En collaboration avec l’unité ISP de Tours et le laboratoire LBLGC de l’université d’Orléans, nous avons bâti un projet articulé sur l’identification des gènes exprimés dans le système nerveux central des tiques : le synganglion (tissu organisé sous forme d’une masse de cellules). Notre objectif était tout d’abord d’améliorer la connaissance des gènes exprimés au niveau des neurones, ces gènes étant susceptibles de jouer un rôle déterminant pour comprendre le comportement des tiques, leur mobilité, et la réception des signaux de l’environnement. Un deuxième objectif, plus précis, était d’identifier des cibles possibles pour une lutte spécifique contre ces organismes par le développement de nouvelles molécules acaricides. Nous nous sommes particulièrement focalisés sur des récepteurs de neurotransmetteurs (canaux ioniques de la famille des cys-LGIC) dont nous souhaitions obtenir les séquences et étudier la fonction spécifique, car elles représentent des cibles potentiellement prometteuses.

Résultats

Nous avons disséqué le synganglion de tiques (femelles adultes à jeun ou en cours de repas sanguin, mâles à jeun) et séquencé leur transcriptome (RNA-Seq). Ce transcriptome assemblé nous a permis d’établir les séquences précises et complètes des gènes de la famille cys-LGIC.  Une analyse bioinformatique nous a permis d’identifier plusieurs milliers de gènes fortement sur-exprimés dans le synganglion (par comparaison au reste du corps, voir l’illustration ci-dessous), dont la grande majorité des gènes cys-LGIC. De façon intéressante, le synganglion apparaît comme plus « actif » dans les tiques à jeun que lors du repas sanguin. Une analyse phylogénétique nous a montré que certaines catégories de gènes cys-LGIC sont dupliqués chez les tiques, avec parfois de nombreuses copies (récepteurs GluCl et histamine) et pourraient y jouer des fonctions nouvelles et particulières à ces organismes, ou bien avoir un profil d’action très spécifique au cours de la vie de la tique.

Perspectives

Ce travail sera poursuivi par une étude fonctionnelle en cherchant notamment à caractériser certains des canaux ioniques, notamment les récepteurs de l’acétylcholine. Nos données apportent déjà des pistes sur les séquences susceptibles d’obtenir des canaux fonctionnels par une approche d’expression hétérologue, dans des œufs de xénope. À terme et dans une perspective appliquée, ceci nous permettra de tester l’effet de différentes molécules qui permettraient de contrôler les tiques.

Valorisation

Ce travail a été valorisé par la publication d’un article dans une revue généraliste en biologie évolutive et a permis d’amorcer l’étude du fonctionnement de certains des canaux ioniques chez la tique.

Références bibliographiques

C Rispe, C Hervet, N de la Cotte, R Daveu, K Labadie, B Noel, J-M Aury, S Thany, E Taillebois, A Cartereau, A Le Mauff, CL Charvet, C Auger, E Courtot, C Neveu, O Plantard. Transcriptome of the synganglion in the tick Ixodes ricinus and evolution of the cys-loop ligand-gated ion channel family in ticks , BMC Genomics 23, 463 (2022). https://doi.org/10.1186/s12864-022-08669-4

Illustrations