Après avoir été infecté par une souche particulière de la maladie de Lyme, les humains semblent développer une immunité contre cette souche qui peut durer de six à neuf ans.

Mais, la découverte ne donne pas aux personnes qui ont déjà eu la maladie le permis de se promener à l’extérieur sans protection. Au moins 16 souches différentes de la bactérie de la maladie de Lyme ont été montrées pour infecter les humains aux États-Unis, donc être mordu par une tique portant une souche différente de la maladie est possible.

La découverte met en lumière la façon dont le système immunitaire reconnaît et construit une défense contre l’agent pathogène, disent les chercheurs, et pourrait éclairer les futures tentatives de conception d’un vaccin qui protégerait contre de multiples souches de la maladie.

Après l’apparition de l’éruption oculaire révélatrice qui peut signaler la maladie de Lyme, la personne infectée peut recevoir des antibiotiques – mais ne saura généralement pas quelle souche de Borrelia burgdorferi a causé l’infection.

Une étude de 2012 publiée dans le New England Journal of Medicine, rapportait 17 patients qui avaient été infectés à plusieurs reprises par la maladie de Lyme et avaient la souche de chaque infection cultivée et identifiée.

« Le but de l’article publié dans le New England Journal of Medicine était de voir s’il existe des preuves que ces infections récurrentes étaient en fait causées par des morsures de tiques ultérieures et non par une rechute de l’infection initiale », explique Dustin Brisson, professeur adjoint de biologie à l’Université de Pennsylvanie. « Cette étude a largement confirmé qu’il s’agissait de nouvelles infections; un seul patient a été infecté plusieurs fois par la même souche. »

Pourquoi si peu d’infections?

Le seul patient infecté par la même souche deux fois a effectivement eu la maladie de Lyme quatre fois en six ans, contractant la souche K deux fois, à cinq ans d’intervalle, avec une infection par une souche différente entre les deux.

« Dans la présente étude, nous voulions voir si si peu de patients étaient infectés par la même souche plusieurs fois parce qu’ils étaient protégés contre des infections ultérieures avec la même souche. »

Pour la nouvelle étude, publiée dans la revue Infection and Immunity, les chercheurs ont utilisé deux approches statistiques pour répondre à cette question.

La première consistait à calculer la probabilité d’arriver aux données obtenues auprès des 17 patients qui avaient plusieurs infections de la maladie de Lyme par hasard seulement.

« S’il n’y avait pas d’immunité spécifique à la souche, il devrait y avoir une distribution aléatoire des souches chez les patients, et on s’attendrait à ce que plusieurs des patients soient affectés par la même souche deux fois », explique Brisson.  » Mais un seul patient l’était. »

Comme pour lancer des dés

En utilisant des probabilités multinomiales, similaires au fait de lancer un dé plusieurs fois, l’équipe a constaté qu’il serait presque impossible d’obtenir les données présentées par les 17 patients si aucune immunité spécifique à la souche n’était présente. La même chose était vraie, peu importe si les calculs supposaient qu’il était tout aussi probable qu’un patient soit infecté par une souche de B. burgdorferi, ou si le « dé » était pondéré en fonction de la prévalence de chaque souche dans l’État de New York.

Dans un deuxième test statistique, les chercheurs ont utilisé les données des 17 patients dans ce qu’on appelle un modèle stochastique pour déterminer le nombre attendu d’infections totales pendant une période de temps définie ainsi que le nombre attendu d’infections de la même souche pendant cette période.
Le modèle a permis aux chercheurs de varier les hypothèses telles que la présence ou l’absence d’immunité spécifique au type, la durée de l’immunité et la durée pendant laquelle un patient était « disponible » pour avoir été mordu par une tique – en d’autres termes, le temps entre la première visite à la clinique et la dernière visite, ou de la première visite à la fin de l’étude.

Les résultats de toutes leurs simulations ont indiqué que l’immunité spécifique à la souche devrait durer au moins quatre ans pour entraîner la suite d’infections contractées par les 17 patients. Et en paramétrant le modèle avec des données réelles de 200 patients infectés au moins une fois par une souche connue de B. burgdorferi, la simulation a indiqué que l’immunité dure entre six et neuf ans.

Implications vaccinales

Bien que des études sur des souris aient suggéré l’existence d’une immunité spécifique à une souche, c’est la première fois qu’elle est étudiée chez des humains qui ont contracté des infections naturellement.

« Si vous infectez une souris avec une souche et que vous l’éliminez ensuite avec des antibiotiques, elle ne peut pas être infectée à nouveau avec la même souche mais peut l’être avec une souche différente », a déclaré Brisson, « Mais les souris ne vivent qu’un an environ. Personne n’avait exploré si l’immunité persistait au cours de nombreuses années. »

Le fait que l’immunité spécifique à la souche soit durable a des implications pour la conception du vaccin, explique Brisson.

« Si vous pouviez fabriquer un vaccin couvrant plusieurs de ces souches, vous pourriez réduire considérablement la probabilité d’infection chez les personnes vaccinées. Le vaccin pourrait durer plusieurs années, nécessitant peut-être un rappel une fois tous les plusieurs années. »

Il y a probablement des variations dans la force et la durée de l’immunité chez les personnes et peut-être même parmi les souches de la bactérie de Lyme, dit Brisson. Son groupe étudie également si le fait d’être infecté et de générer une réaction immunitaire contre une souche pourrait offrir une immunité croisée protectrice contre d’autres souches.

Le soutien à l’étude est venu des National Institutes of Health et du Fonds Burroughs Wellcome.