Etude du polymorphisme génétique des gènes msp-1 et msp-2 chez Plasmodium falciparum

Agents pathogens

Classification L’agent pathogène du paludisme est un protozoaire appartenant : – au phylum des Apicomplexa – à la classe des Sporozoea – à l’ordre des Haemosporina – à la famille des Plasmodiidae – au genre Plasmodium Il existe cinq espèces qui peuvent parasiter l’homme : – Plasmodium falciparum : c’est l’espèce la plus pathogène et responsable des accès pernicieux potentiellement mortels. Elle est présente dans les zones tropicales d’Afrique, d’Amérique Latine et d’Asie [20]P. vivax – P. ovale – P. malaria – P. knowlesi : espèce zoonotique du singe responsable d’un nombre important d’infections humaines en Asie du Sud-Est [19, 108]. Récemment P. cynomolgi parasite de la volaille a été retrouvé chez l’homme

Description des agents pathogènes 

Les parasites changent sans cesse d’aspect et de taille au cours de leur cycle par suite de l’alternance de phases de croissance et de division. Chez le vecteur les formes retrouvées sont les gamètes, l’ookinète qui est un œuf diploïde, mobile obtenu après fécondation, l’oocyste qui contient les sporozoïtes qui sont fusiformes, allongés, très mobiles et mesurant entre 8 et 12 µm. 6 Les formes présentes chez l’homme sont les sporozoïtes (elles circulent quelques minutes dans le sang), les trophozoïtes, les schizontes intra hépatiques (corps bleu) et intra érythrocytaires qui contiennent des éléments mesurant 1 à 8 µ appelés les mérozoïtes, et les gamétocytes qui ne peuvent continuer leur développement que chez l’anophèle. Après coloration au May Grunwald Giemsa (MGG), sur frottis mince, le cytoplasme est coloré en bleu et le noyau en rouge. L’aspect de ces formes permet de différencier les principales espèces plasmodiales (Tableau I) 7 Tableau I : Diagnostic du paludisme : Plasmodium à divers stades. Aspect sur frottis mince

Vecteurs

Le paludisme est transmis à l’homme par des moustiques appartenant au phylum des Arthropodes, au sous- phylum des Tracheata, à la classe des Insectes, à l’ordre des Diptères, au sous – ordre des Nématocères, à la famille des Culicidae, à la sous-famille des Anophelinae et au genre Anopheles. Le genre Anopheles comprend environ 400 espèces dont une soixantaine sont vecteurs du paludisme et une vingtaine, à elles seules sont à l’origine de la majorité des cas. Certaines sont zoophiles mais les espèces les plus redoutables sont anthropophiles. Plasmodium falciparum Plasmodium vivax Plasmodium ovale Plasmodium malariae Plasmodium knowlesi Trophozoïtes Jeunes Trophozoïtes Agés Schizontes Rosaces Gamétocytes 8 Seules les femelles sont hématophages car elles ont besoin de sang pour la maturation de leurs ovaires. L’anophèle femelle est un moustique au vol silencieux. Il pique la nuit et généralement entre 23 heures et 4 heures du matin. Des piqûres peuvent survenir plus tôt (dès 18-19 heures) mais elles proviennent surtout des jeunes femelles. La reproduction des anophèles exige du sang pour la maturation des ovaires, de l’eau et de la chaleur. La femelle fécondée ne peut pondre qu’après un repas sanguin pris sur l’homme ou sur l’animal. Durant cette période de son cycle évolutif, ses follicules ovariens se développent rapidement. Le cycle « gonadotrophique » qui va du repas sanguin à la ponte puis à la recherche d’un nouvel hôte dure 48 à 72 heures en moyenne en zone tropicale. Les gîtes de ponte varient selon l’espèce anophélienne: collections d’eaux permanentes ou temporaires, claires ou polluées, douces ou saumâtres, ensoleillées ou ombragées. Dans l’eau, les œufs se transforment en larves puis en nymphes, dont naîtra une nouvelle génération d’adultes (ou imagos). Le cycle aquatique dure au minimum 10 jours dans les zones tropicales, mais peut s’allonger jusqu’à un mois ou plus en zones tempérées. Les anophèles sont thermophiles et sont attirés par la couleur sombre au crépuscule. Ils sont retrouvés dans les crevasses des roches et des sols, des terriers à l’envers des feuilles d’arbres et des plantes basses et des habitations (coins sombres). Anopheles gambiae s.s. et Anophèles funestus sont les espèces les plus retrouvées au Sénégal.

Modes de transmission

Le paludisme est essentiellement transmis par la piqure de l’anophèle femelle. Il faut noter la possibilité de transmission congénitale, transfusionnelle et par greffe d’organe.

Cycle des plasmodies

Cycle chez l’Anophèle

Le cycle sexué ou sporogonique s’effectue chez les femelles de certaines espèces d’anophèles, moustiques Culicidés de la sous famille des Anophelinae. La sensibilité (ou résistance) naturelle des anophèles à l’infection est largement inexpliquée encore qu’elle soit probablement en rapport avec le métabolisme des moustiques, les espèces réfractaires semblent posséder des substances toxiques pour le parasite. En prenant son repas sanguin sur un sujet infesté, le moustique absorbe les différents stades du parasite. Les éléments asexués, trophozoïtes et schizontes sont digérés. Seuls les gamétocytes poursuivront leur développement. Rapidement, par expulsion des corpuscules chromatiniens, le gamétocyte femelle se transforme en macrogamète. La microgamétocytogénése ou exflagellation est plus lente : le noyau se divise, donnant naissance à 8 microgamètes flagellés d’environ 20µm, très mobiles qui vont rapidement à la rencontre du macrogamète. La fécondation donne naissance à l’ookinète, œuf mobile qui traverse la paroi de l’estomac, formant alors, à l’extérieur de sa surface externe, l’oocyste dans lequel s’individualisent les sporozoïtes. Libérés par éclatement de l’oocyste mûr, les sporozoïtes gagneront avec prédilection les glandes salivaires de l’anophèle. La durée du cycle varie de 10 à 40 jours, en fonction de facteurs tels que la température ou l’espèce plasmodiale. Le développement diminue ou cesse avec le froid (environ 16°C pour P. vivax, 18°C pour P. falciparum) et s’arrête à la limite supérieure de 45°C.

Cycle chez l’homme 

Cycle exo érythrocytaire

Au cours de la piqûre, l’anophèle femelle infestée injecte dans la peau de l’homme des sporozoïtes. Il est à noter que moins de 20% des piqûres de 10 moustiques contenant des sporozoïtes dans leurs glandes salivaires sont responsables d’infections en zone d’endémie. Les sporozoïtes transitent dans la circulation générale et, en quelques minutes, envahissent les hépatocytes grâce à une interaction spécifique entre la protéine majeure de surface du sporozoïte (CSP) et un récepteur spécifique situé sur la membrane plasmique de l’hépatocyte. Le sporozoïte entre alors dans une phase de réplication, au sein de la vacuole parasitophore, et de prolifération intracellulaire qui repousse en périphérie le noyau de la cellule et finit par constituer une masse multinucléée appelée schizonte qui conduit à la libération de plusieurs dizaines de milliers de mérozoïtes dans la circulation sanguine. Cette phase de multiplication est asymptomatique et dure 8 à 15 jours, selon les espèces. Contrairement aux autres espèces, P. vivax et P. ovale possèdent des formes de persistance hépatique ou hypnozoïtes pouvant être responsables de rechutes tardives.

Cycle intra-érythrocytaire

Seule cette phase sanguine est responsable des symptômes qui peuvent être d’intensité variable. Les mérozoïtes libérés lors de la rupture de l’hépatocyte vont débuter le cycle sanguin asexué de prolifération des plasmodies en infectant les érythrocytes. Le mérozoïte pénètre le globule grâce à un processus parasitaire actif et se différencie au sein de la vacuole parasitophore en anneau, puis en trophozoïtes, stade à partir duquel une intense phase réplicative commence. Il donne alors naissance au schizonte érythrocytaire, celui-ci après segmentation montre une forme caractéristique en rosace, puis libère 8 à 32 mérozoïtes qui rapidement vont réinfecter d’autres érythrocytes sains. L’ensemble de ce cycle dure 48 heures chez P. falciparum par exemple. L’apparition des gamétocytes a lieu en général à la deuxième semaine qui suit l’infection et ces formes peuvent persister plusieurs semaines après la guérison. 11 À la suite d’une nouvelle piqure par un anophèle, les gamétocytes mâles et femelles (au dimorphisme sexuel marqué) sont ingérés avec le repas sanguin. Il est important de noter que l’érythrocyte, ne possèdent pas de système de synthèse ni de protéines de transport et n’exprimant pas de molécules du CMH de classe I ou II à sa surface. Il est un refuge idéal pour un parasite qui doit perdurer de longues périodes chez son hôte, afin d’être transmis au moustique.