ANALYSE DE LA REPONSE HUMORALE DIRIGEE CONTRE HUMORALE Plasmodium falciparum
INTRODUCTION
Le paludisme (malaria) est une érythrocytopathie due à des hématozoaires du genre Plasmodium, transmise par des moustiques femelles du genre Anophèles (hôte définitif). Quatre espèces dont falciparum, malariae, ovale, et vivax peuvent être responsables de l’infection chez l’homme qui est leur hôte intermédiaire. Ces quatre espèces sont présentes à Madagascar. Mais Plasmodium falciparum est le plus répandu et responsable de 90% des infections dont l’évolution clinique est la plus grave. Le paludisme est endémique dans la plupart des régions de Madagascar [Blanchy et al.,1993]. La transmission du paludisme dépend des strates géographiques présentes sur l’île, définissant ainsi les faciès épidémiologiques. La transmission est stable et très endémique sur les Côtes ainsi que sur les versants Est et Ouest. Sur les Hautes Terres, le paludisme est considéré comme instable et saisonnier (Octobre- Mai) [Cantrelle et al., 2005; Sahondra Harisoa et al.,2001]. Lors d’infection palustre, l’entrée du parasite dans notre organisme fait apparaître très rapidement dans le sang des immunoglobulines spécifiques d’antigènes du parasite exprimés par ces derniers lors de son développement. Dans un premier temps les IgM sont synthétisées lors de la réponse primaire spécifique de toutes les agressions antigéniques. Par conséquent, les niveaux élevés d’IgM contre Plasmodium falciparum signifient une infection récente. Puis l’organisme produit des IgG et d’autres isotypes. Les objectifs de notre travail de recherche sont d’une part la mesure de la séroprévalence du paludisme à Plasmodium falciparum et de voir les facteurs influençant le portage d’anticorps anti-Plasmodium à Antananarivo ; et d’autre part, l’analyse familiale du portage d’anticorps spécifique de Plasmodium falciparum dans la région de Saharevo. Ces deux régions sont caractérisées par un niveau de transmission faible du paludisme. Pour atteindre nos objectifs, nous allons rechercher les anticorps dirigés contre les antigènes de Plasmodium falciparum en utilisant des techniques sérologiques qui sont souvent utilisées à établir le diagnostic du paludisme. Pour ce faire, la production et la purification des antigènes du stade schizonte (stade où il y a le maximum d’antigènes exprimé qualitativement et quantitativement) de Plasmodium falciparum en grande quantité, que ce soit les antigènes solubles ou les antigènes figurés, ont été réalisées La lignée locale 98.534 et la souche Palo Alto ont été respectivement utilisées comme sources d’antigènes. 2 Nous allons tout d’abord présenter la situation du paludisme à Madagascar suivi du développement des plasmodies chez l’homme, puis les mécanismes immunitaires antiPlasmodium Ensuite, nous allons voir les différentes techniques utilisées pour atteindre nos objectifs. Les résultats obtenus seront analysés dans la discussion et une partie conclusion terminera notre travail.
Endémicité du paludisme
Le paludisme tue un enfant toutes les 30 secondes en Afrique et entre 1 et 3 millions de personnes par an, selon les estimations de l’OMS. Deux milliards d’individus, soit 40% de la population mondiale, sont exposés et on estime à 500 millions le nombre de cas cliniques survenant chaque année. Les pays d’Afrique sub-saharienne sont les plus touchés (fig.1). Les moyens de lutte existants sont les médicaments antipaludiques (dont les plus connus sont la chloroquine et la quinine) et la lutte contre les moustiques vecteurs du parasite Plasmodium. Mais la situation est d’autant plus préoccupante que depuis plusieurs années, les parasites développent de plus en plus de résistance aux médicaments, et que les moustiques développent des résistances aux insecticides. Aucun vaccin n’est encore disponible aujourd’hui.
Situation du paludisme à Madagascar
Le paludisme demeure un problème de santé publique à Madagascar. Une consultation sur cinq concerne cette maladie. Selon le rapport du Ministère de la Santé et du Planning Familial en 2003, 1.073.493 de cas présumés de paludisme ont été observés dans les Centres de Santé de Base (CSB) et les Services de Santé des Districts (SSD) dans toute l’île. A Madagascar, les faciès épidémiologiques définissent la transmission du paludisme (Mouchet et al. 1993) ; quatre faciès ont été proposés (fig. 2): • Faciès équatorial, qui occupe toute la Côte orientale et l’extrême Nord. Le faciès est caractérisé par l’endémicité du paludisme (forte transmission et stable). • Faciès tropical, sur la Côte occidentale, au nord de Morondava. La transmission diminue du Nord au Sud • Faciès des Plateaux, caractérisé par une transmission faible et instable du paludisme • Faciès du Sud, caractérisé par un climat subtropical avec une faible pluviométrie avec des cas sporadiques de paludisme. Fig. 2 : Stratification épidémiologique du paludisme à Madagascar [Mouchet et al., 1993] 6 I.3 Historique du paludisme sur les Hautes Terres de Madagascar Les Hautes Terres malgaches ont connu trois épidémies de paludisme. La première épidémie d’altitude débuta en avril 1878, autour d’Antananarivo puis déferla sur l’ensemble des plateaux avec un cortège impressionnant de morts. Cette période correspondant à l’arrivée des travailleurs venus d’Afrique [Aubry, 2003]. Une deuxième épidémie était signalée dans la même région à partir de 1895 [Gallieni, 1905] correspondant à la conquête coloniale avec le mouvement de populations dû à l’expédition coloniale ainsi que les grands travaux, plus particulièrement du chemin de fer vers l’Est. A partir de cette période, la maladie s’installa sur les Plateaux. La troisième en 1986-1988 : cette épidémie s’explique par le relâchement des pulvérisations intra domiciliaire de DTT et de la chimioprophylaxie scolaire. A cette période, il y avait une surmortalité due au paludisme et environ 1% de la population des Hautes Terres est décédée. I.4 Cycle de développement de Plasmodium falciparum Le cycle de Plasmodium falciparum est un cycle complexe qui comprend un hôte intermédiaire (homme) où il se multiplie de manière asexuée : c’est la schizogonie, un hôte définitif, l’anophèle femelle, où a lieu la reproduction sexuée ou sporogonique Le cycle de développement de Plasmodium falciparum est schématisé par la figure 3.
Cycle chez l’anophèle
Lors de son repas sanguin sur un individu infecté, l’anophèle femelle ingère des gamétocytes, qui, arrivés dans l’estomac du moustique, deviennent des gamètes. Les gamètes males formés par exflagellation, vont féconder les gamètes femelles. Il en résulte un zygote appelé ookinète, qui s’implante sous la paroi stomacale formant l’oocyste. L’éclatement de l’oocyste libère les sporozoïtes qui vont migrer vers les glandes salivaires du moustique où ils pourront être injectés à l’homme par la salive lors d’un repas sanguin du moustique. La durée de ce processus est dépendante de la température ambiante ; ainsi en-dessous de18°C et au-dessus de 33°C, le développement de Plasmodium falciparum est arrêté chez les moustiques. Donc le climat tropical facilite la transmission du paludisme.
Cycle chez l’homme
Phase pré-érythrocytaire ou exo-érythrocytaire : Ce terme désigne les sporozoïtes et les stades hépatiques du développement du parasite. L’anophèle femelle infecté injecte dans les capillaires de l’homme les formes infectantes (sporozoïtes), quand celle-ci prend son repas sanguin. Ces sporozoïtes migrent vers le foie où ils vont envahir les hépatocytes. Les sporozoïtes vont mûrir en schizontes qui vont libérer les mérozoïtes dans la circulation. Cette phase de multiplication est asymptomatique et dure 8 à 15 jours Phase intra-érythrocytaire : Cette phase sanguine est responsable des symptômes de la maladie. Les mérozoïtes, libérés lors de la rupture des schizontes hépatocytaires , vont débuter le cycle sanguin en infectant les globules rouges. Le mérozoïte pénètre dans l’érythrocyte, et utilise l’hémoglobine pour assurer sa propre croissance ; l’hémoglobine est décomposée en globine et en hème par l’enzyme plasmapsine de Plasmodium falciparum. D’une part, la globine apporte les acides aminés nécessaires à la croissance du parasite ; d’autre part, l’hème apporte le fer qui est métabolisé en hémozoïne par le hème polymérase du parasite. Le mérozoïte se différencie en stade annulaire ou « ring » ; puis en stade trophozoïte (cytoplasme épais) à partir duquel une phase réplicative intense commence, ce qui donnera naissance au schizonte. Les schizontes matures vont éclater et libérer ainsi les mérozoïtes qui vont infecter d’autres globules rouges et l’hémozoïne qui est une toxine induisant l’accès fébrile caractéristique de la maladie. Au bout d’un certains nombre de cycles schizogoniques, certains parasites vont évoluer indifféremment des autres et donner des cellules à potentiel sexuel : les gamétocytes. Ces derniers restent dans le sang périphérique et vont être ingérés par le moustique quand celui-ci prendra son repas sanguin.
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