B U L L E S D E S C I E N C E S
Joanna Kubar Postface d’Aurélien Liarte
Un parasite à la conquête du cerveau
Le toxoplasme
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Joanna Kubar Postface d’Aurélien Liarte
Un parasite à la conquête du cerveau
Le toxoplasme
L’histoire de ce minuscule parasite, le toxoplasme, nous concerne tous, ou presque. Il contamine les animaux à sang chaud, dont l’Homme. Parasité par le toxoplasme, un rat recherche la compagnie d’un chat, au lieu de le fuir. Et nous, les humains ? Sans manifester des signes visibles de maladie, nous sommes, en France, une moitié de la population à l’abriter dans nos cerveaux.
Comment y atterrit-il ? Qu’y fait-il ? Le toxoplasme peut-il inf luencer nos actions ? Notre personnalité même ? Les recherches épidémiologiques, cliniques, psychologiques nous donnent des indices : l’infection par le toxoplasme est cor-rélée, par exemple, avec certaines pathologies cérébrales et avec certains comportements à risque.
Mais comment le sait-on ? L’auteur s’attache à concilier l’intelligibilité du lan-gage et la rigueur de l’exposé ; la fenêtre qu’elle entrouvre sur la « science en devenir » contribue à bâtir une attitude « raisonnablement critique et raison-nablement conf iante » à l’égard des découvertes scientif iques. En présentant les faits et méfaits du toxoplasme, l’ouvrage introduit au monde du parasitisme, ce mode particulier, mais non unique, de cohabitation entre les organismes.
Joanna Kubar : docteur ès Sciences et docteur en Médecine, a été chercheur CNRS en physique théorique puis en Sciences de la vie dans le domaine de parasitologie.
9 782759 819324
18 € ISBN : 978-2-7598-1932-4
www.edpsciences.org
9782759819324_Couv.indd 1 01/02/2017 10:14
17, avenue du Hoggar – P.A. de Courtabœuf BP 112, 91944 Les Ulis Cedex A
JOANNA KUBAR
Postface d’Aurélien Liarte
Illustrations Sylvie Danne Faure et Bruno Trentini
Un parasite à la conquête du cerveau
Le toxoplasme
Tous droits de traduction, d’adaptation et de reproduction par tous procédés, réservés pour tous pays. La loi du 11 mars 1957 n’autorisant, aux termes des alinéas 2 et 3 de l’article 41, d’une part, que les « copies ou reproductions strictement réservées à l’usage privé du copiste et non destinés à une utilisation collective », et d’autre part, que les analyses et les courtes citations dans un but d’exemple et d’illustration, « toute représentation intégrale, ou partielle, faite sans le consentement de l’auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause est illicite » (alinéa 1er de l’article 40). Cette représentation ou reproduction, par quelque procédé que ce soit, constituerait donc une contrefaçon sanctionnée par les articles 425 et suivants du code pénal.
© EDP Sciences, 2017
Mise en pages : Patrick Leleux PAOCouverture : conception graphique de B. Defretin, Lisieux ;
silhouette de l’illustration : © yuliagursoy Fotolia.com.
Imprimé en FranceISBN : 9782759819324
Du même auteur
Douce est sa mort ou Apoptose, 2005, Éditions du Losange.
La java du candidat, 2011, Au Pays Rêvé.
7
REMERCIEMENTS
Mes remerciements s’adressent à mes amis, Marie-Anne Meyer,
Joseph Brami, Nathalie Rochet, Yves Le Fichoux, Malgosia Hecht qui
ont lu, et pour certains relu plusieurs fois, les versions successives du
texte. J’ai bénéficié de leurs corrections, remarques, questions et sug-
gestions, dont, ils le verront en lisant le texte définitif, j’ai largement
tenu compte.
Ma reconnaissance particulière va également à mes éditeurs,
Michèle Leduc et Michel Le Bellac, pour leurs précieux conseils et
leurs chaleureux encouragements.
Merci à Aurélien Liarte, ami philosophe de longue date, d’avoir
accepté d’enrichir cet ouvrage en donnant son éclairage sur le libre
arbitre, et d’avoir aménagé, dans le processus d’écriture, la place à
toutes mes questions sur le toxoplasme.
Merci à Sylvie Danne Faure et Bruno Trentini pour les illustra-
tions. Merci pour les bienfaits de ces éclats de rire survenant à la
découverte de leurs interprétations artistiques, dont bénéficieront à
présent les lecteurs. Merci à Nathalie Rochet et à Pierre Marty pour
les photos.
Merci à Bojka Milicic pour ses commentaires sur les éléments
d’anthropologie.
RemeRcIemenTS
UN PARASITE À LA CONQUÊTE DU CERVEAU8
J’écris en français qui n’est pas ma langue maternelle, mais la
langue de ma vie d’adulte. Je la chéris, le respect de ses règles témoigne
de mon amour pour elle ; merci à vous tous qui avez corrigé avec
patience mes fautes organiques (dont les articles et la syntaxe) qui
résistent à mes soins.
J’aime partager mes passions ; l’intérêt manifesté pour le toxo-
plasme à l’écoute de mes récits m’a vivement encouragée tout au long
du travail : toute ma reconnaissance va à ma famille et mes amis, en
France, aux États-Unis, en Grande-Bretagne, en Israël et en Pologne.
Merci à mes fils pour la motivation et l’énergie qu’ils ajoutent à
ma vie.
Des erreurs qui pourraient rester dans ce livre, je suis seule respon-
sable et les opinions exprimées n’engagent que moi.
9
SOMMAIRE
Remerciements............................................................................ 7
Avant-propos............................................................................... 11
PARTIE 1Du toxoplasme et des souris
1. Les curieux choix des rats et des souris ....................................... 17
PARTIE 2Le toxoplasme
2. Le toxoplasme : sa vie, son cycle, ses modes de contamination ....... 45
PARTIE 3Du toxoplasme et des hommes : au-delà des rongeurs, l’Homme
3. Épidémiologie .......................................................................... 73
4. Conséquences de l’infection par T. gondii chez l’Homme ................. 89
5. Infection chronique : corrélations avec certaines pathologies cérébrales ............................................................................... 103Schizophrénie .......................................................................... 105Épilepsie ................................................................................. 117
SOmmAIRe
UN PARASITE À LA CONQUÊTE DU CERVEAU10
Cancer .................................................................................... 119Dépression ............................................................................... 123
6. Infection chronique : effets sur le comportement et la personnalité 125Effets du toxoplasme et perception des odeurs de chat. Les hommes ressemblent-ils aux rongeurs ? Le toxoplasme est-il sexiste ? ............ 128Effets du toxoplasme et taux de suicides ...................................... 132Effets du toxoplasme et accidents de la route ................................ 134Effets du toxoplasme et proportion de filles et de garçons................ 147Effets du toxoplasme et personnalité humaine ............................... 150
7. Infection chronique : au-delà de l’individu, la culture .................... 167Définir et mesurer les traits caractéristiques d’une culture ................ 170Toxoplasme et culture ................................................................ 173Stéréotypes nationaux et au revoir au toxoplasme .......................... 179
Postface philosophique. Le libre arbitre, un héritage embarrassant ? .. 187Annexe. Toxoplasma gondii : manipulation adaptative et mécanismes d’action ....................................................................................... 233
Bibliographie .............................................................................. 247
11
AVANT-PROPOS
L’acteur principal de cet ouvrage, et sa vedette, est un microorga-
nisme, un parasite unicellulaire, c’est-à-dire composé d’une seule cel-
lule. Son nom latin est Toxoplasma gondii, en français le toxoplasme.
C’est le parasite le plus répandu dans le monde. On le trouve dans
le sol et dans l’eau sur tous les continents et dans les océans. Il peut
souiller les végétaux et contaminer tous les animaux à sang chaud,
domestiques et sauvages. Une large partie de la population mondiale
est parasitée par le toxoplasme ; la population française ne fait pas
exception. Les conséquences de l’infection s’étendent de l’absence de
symptômes perceptibles à des manifestations dévastatrices dans le
système nerveux central.
Le monde des parasites est fabuleusement riche et fascinant. Mais
le domaine de la parasitologie est encore peu connu du public. Un
de nos souhaits est ainsi d’éveiller, avec l’exemple du toxoplasme, la
curiosité au parasitisme, ce mode particulier, mais non unique, de
cohabitation entre les organismes qui présente, en outre, un intérêt
majeur de santé publique1.
1. Rappelons que le prix Nobel de médecine et physiologie a été attribué en 2015 pour les travaux sur les traitements des maladies parasitaires à William Campbell et Satoshi Omura pour leurs travaux sur un traitement contre les infections dues aux vers, les parasites nommés helminthes ; à Youyou Tu, pour ses travaux sur un traitement contre le paludisme. http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2015/
AvAnT-PROPOS
UN PARASITE À LA CONQUÊTE DU CERVEAU12
Des chercheurs, en France et dans le monde, étudient le toxo-
plasme, ses composants internes, les particularités des réactions
chimiques qui le maintiennent en vie et les mystères de son génome,
sa sensibilité aux molécules potentiellement médicamenteuses, sa
répartition géographique, les interactions complexes et mystérieuses
qu’il établit avec ses hôtes involontaires, dont l’Homme, et même
sa fréquence dans nos assiettes. Les explorations menées à toutes
les échelles, de la molécule à la cellule, de l’organisme à la société,
mettent à profit les techniques les plus variées, allant de l’observation
sous les microscopes et les analyses moléculaires et cellulaires dans les
tubes à essai, aux expérimentations animales et aux diverses enquêtes
épidémiologiques. Des équipes médicales et vétérinaires utilisent les
découvertes des chercheurs pour diagnostiquer, prévenir et soigner,
qui les patients, qui les animaux.
En dévoilant les secrets du toxoplasme, nous souhaitons partager
en chemin notre expérience de chercheur et quelques arcanes du
métier. Introduire le lecteur aux coulisses de la recherche, ou « la
science en train de se faire », pourra contribuer, nous l’espérons, à
bâtir à son égard une attitude raisonnablement critique et raisonna-
blement confiante. Cela permettra peut-être d’aborder les questions
que posent les découvertes scientifiques en limitant aussi bien des
préjugés qui relèvent de l’acceptation béate que ceux qui témoignent
du rejet systématique.
Nous avons introduit une Voix qui pose des questions. Pourquoi
avoir choisi cette forme de dialogue ? C’est un outil pour éviter de
succomber à la facilité d’employer des expressions toutes faites. Les
langages des spécialistes, scientifique et médical, contiennent des
raccourcis qui peuvent conduire parfois à des courts-circuits de la
pensée. Des expressions, qui semblent entendues entre les spécialistes,
méritent parfois qu’on s’y arrête pour en approfondir la compréhen-
sion. Nous nous appliquons ici à expliciter les mots techniques et à
en donner la racine grecque ou latine ; quand elle entend le jargon, la
Voix interrompt le récit. Parmi les questions de la Voix, en italique,
13
AvAnT-PROPOS
figurent également celles, réellement posées, de mes premiers lecteurs
et des auditeurs de mes récits.
Le livre est construit comme suit. Le premier chapitre décrit de
curieux choix des rats et des souris infectés par le toxoplasme et leurs
comportements inhabituels en comparaison avec les rats et souris
non infectés. Le deuxième chapitre est consacré à la biologie du
toxoplasme lui-même, sa vie, son cycle parasitaire, et en particulier
un de ses habitacles possibles, le cerveau humain. Les bases ainsi
acquises et les connaissances accumulées nous permettent de mieux
saisir les divers aspects des interactions qu’entretient le toxoplasme
avec son hôte humain. Les chapitres 3 et 4 traitent des questions
épidémiologiques et médicales et relatent l’histoire des découvertes
qui ont jalonné les 110 ans écoulés depuis la première identifica-
tion du toxoplasme. C’est une histoire d’alternance d’accélération
de découvertes et de mises en sommeil de certaines idées. Comme
d’autres histoires en science, un effet des modes scientifiques est
conjugué au fait que la fertilité d’un concept s’épuise, l’idée perd
son potentiel innovant, puis elle est reprise avec de nouveaux
outils théoriques et expérimentaux. Le cinquième chapitre décrit
les corrélations du toxoplasme avec certaines maladies du système
nerveux central et le sixième les effets du toxoplasme sur la per-
sonnalité et le comportement humains. Enfin le chapitre 7 envisage
les conséquences possibles au niveau collectif des accumulations
des influences du toxoplasme sur les individus. Le livre contient
des notes en bas de page et des encadrés que l’on peut omettre en
première lecture.
Ainsi cet ouvrage sur le toxoplasme, un parasite unicellulaire, nous
mène de la biologie (chapitres 1, 2), à l’épidémiologie et aux diverses
questions médicales (3, 4, 5), aux remarques sur la personnalité et la
psychologie du comportement (chapitre 6), puis, brièvement et avec
prudence, sur les comparaisons transnationales des cultures (cha-
pitre 7). En chemin, l’accent est mis sur les questions méthodolo-
giques : comment savons-nous ce que nous savons, et le savons-nous
AvAnT-PROPOS
UN PARASITE À LA CONQUÊTE DU CERVEAU14
« vraiment » ? Sur le modeste sujet du toxoplasme, nous avons tenté
d’apprivoiser des incertitudes potentiellement fertiles.
Nous sentons-nous à l’aise avec des incertitudes ? Raisonnable-
ment. Ainsi, face aux capacités du toxoplasme à nous imposer des
choix et des comportements qui ne seraient peut-être pas réellement
voulus par nous, nous avons eu la curiosité d’interroger le philosophe
Aurélien Liarte sur la réalité de notre libre arbitre. Il répond à nos
questions dans sa postface.
Le texte est accompagné d’illustrations de Sylvie Danne Faure
(pour les chapitres sur le toxoplasme) et de Bruno Trentini (pour
la postface). Ce livre s’adresse à un public non spécialisé et curieux
d’apprendre, qui aime autant les questions que les réponses et qui ne
recule pas devant les questions sans réponse.
17
1Les curieux choix des rats
et des souris
Ce chapitre traitera des souris et des rats qui courent après les
chats !
Quelle drôle d’histoire ! Et cela, pourquoi ?
Un tout petit parasite manipule leur esprit ! Son nom latin est
Toxoplasma gondii. Nous allons l’appeler par son nom français, le
toxoplasme. Pour beaucoup de personnes, ce nom n’est pas complè-
tement inconnu : « à surveiller lors de la grossesse… », « une maladie
Du TOxOPLASme eT DeS SOuRIS
UN PARASITE À LA CONQUÊTE DU CERVEAU18
liée au SIDA… »… Dans ce livre, nous allons découvrir quelques-unes
de ses habitudes, et de ses prouesses. C’est un parasite passionnant.
Il faut une scientifique pour trouver un parasite passionnant
et parler de ses prouesses !
Peut-être. Mais vous jugerez par vous-même. La vie du toxoplasme
est une vraie réussite : c’est le parasite le plus répandu dans le monde.
Quelle est la différence entre un parasite, un virus et une
bactérie ?
Tous les trois peuvent provoquer des maladies, chez l’homme,
chez les animaux ou les plantes. Mais biologiquement ce sont des
organismes très différents. Leurs spécificités sont brièvement décrites
dans l’encadré 1.1. De tous les parasites, le toxoplasme est le plus
performant.
ENCADRÉ 1.1 QUELLE EST LA DIFFÉRENCE ENTRE UN PARASITE, UN VIRUS ET UNE BACTÉRIE ?
Commençons par définir une cellule. Cette notion nous sera utile tout au long du livre.Une des entrées dans le dictionnaire Larousse définit la cellule comme un « élément constitutif fondamental d’un ensemble organisé ». Ainsi le mot cellule, de latin cella, petite pièce, possède de nombreuses acceptions. En biologie, la cellule est une « structure microscopique complexe, constitutive de tous les êtres vivants et caractérisée par son pouvoir d’assimilation. »La cellule est composée d’une substance aqueuse appelée le cytoplasme et d’une membrane qui entoure le cytoplasme. La membrane cellulaire assure l’intégrité de la cellule ; elle est le lieu de tous les échanges avec l’extérieur, le milieu nutritif ambiant et les autres cellules. Le cytoplasme contient de
19
LeS cuRIeux chOIx DeS RATS eT DeS SOuRIS
nombreuses molécules, simples comme les ions (le sodium, le potassium, le calcium, le chlore…) et complexes (les protéines, les acides nucléiques, désoxyribonucléique (ADN) et ribonucléique (ARN), les lipides…), et de nombreuses structures spécialisées (les organites). La cellule est la plus petite unité vivante capable de se reproduire de façon autonome. La reproduction cellulaire est générée par la multiplication de l’ADN (acide désoxyribonucléique). L’ADN se présente dans la cellule sous deux formes : soit il est disséminé dans tout le cytoplasme, soit il est concentré dans un organite appelé le noyau, entouré de la membrane nucléaire.
Ultrastructure
Ribosomes
Nucléole
Appareilde GolgiRéticulum lisse
Réticulum GranulaireMitochondrie
Microfilaments
Chromatine
Micro-tubules
CentrosomeNoyau
Lysosome
Figure 1.1 | La cellule : un schéma et photos de deux exemples. Représentation schématique d’une cellule type vue au microscope électronique ;une cellule polynucléaire observée au microscope électronique à transmission avec un agran-dissement ×4 000 ; un ostéocyte au microscope électronique à balayage avec un agrandissement ×4 000. Crédit illustrations : Aide mémoire d’hématologie, C. Sultan, M. Gouault-Heilmann, M. Imbert, Flammarion 1978 (le schéma), Déborah Rousseau (le polynucléaire), Nathalie Rochet (l’ostéocyte).
UN PARASITE À LA CONQUÊTE DU CERVEAU248
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