Profil des cellules cytotoxiques NK et TCD8 au
cours des différentes formes du paludisme

EPIDEMIOLOGIE DU PALUDISME 

Répartition géographique

 En 2013, selon les estimations de l’OMS, environ 198 millions de cas cliniques et 584.000 décès étaient imputables au paludisme [2]. Entre 2000 et 2010, une réduction de plus de 50% des cas de paludisme a été enregistrée dans 43 des 99 pays touchés par la transmission alors que 8 autres pays affichent des tendances à la baisse de 25 à 50 %. La maladie est fortement associée à la pauvreté, et les taux de mortalité sont plus élevés dans les pays où le revenu national brut par habitant est le plus faible [2]. En Afrique sub-saharienne, le paludisme est très largement répandu et l’espèce prédominante est Plasmodium falciparum. On y retrouve Plasmodium ovalè et Plasmodium malariae reparti de manière plus sporadique. – En Afrique de L’Est, on retrouve Plasmodium vivax comme en Afrique du Nord où sa transmission très intense ; seul Plasmodium knowlesi est absent. – En Amérique du Nord, le paludisme a été éradiqué, mais il existe en Amérique latine des zones de transmission à Plasmodium falciparum et Plasmodium vivax. – En ASIE, la situation est identique à celle de l’Afrique. 6 – L’ASIE du Sud-Est est principalement concernée et dans cette zone, en plus de la présence de P. falciparum, on note celle de P.vivax et de P. knowlesi. – L’Europe est une zone où le paludisme a été éradiqué, et il y existe une surveillance active des cas importés. Dans des régions telles que la partie Européenne de la fédération de Russie, il y a une transmission du paludisme à P. vivax. – L’Australie et la Nouvelle-Zélande sont indemnes. On note cependant une transmission hétérogène avec certaines îles atteintes et d’autres totalement dépourvues. 

Mode de contamination 

Le principal mode de transmission est la piqûre de l’anophèle femelle infectée. La transfusion et la transmission du sang contaminé sont des modes accessoires. Il en est de même pour la transmission materno-fœtale 

BIOLOGIE DU PALUDISME

 Taxonomie

 – Règne : protistes – Sous-règne : protozoaires – Phylum : Apicomplexa – Classe : Sporozoasida – Ordre : Eucoccidiorida – Famille : Plasmodidae – Genre : Plasmodium – Espèce : falciparum ,malariae, ovalè , vivax, knowlesi 7 IV.2 Structure IV.2.1.Morphologie du parasite Il se présente sous la forme d’un protozoaire très petit (1 à 2 micron selon les formes). La coloration au May-Grunwald Giemsa montre qu’il est constitué d’un cytoplasme bleu pâle entourant une vésicule nutritive de teinte claire, contenant un noyau rouge et du pigment brun-doré ou noir (hémozoïne). 

Organisation génomique du parasite 

Le génome nucléaire de 23 mégabases se compose de 14 chromosomes de gènes codant pour environ 5300 et est le plus (A+T) riche génome séquencé à ce jour. Les gènes impliqués dans la variation antigénique sont concentrés dans les régions substélomériques des chromosomes. Le génome de ce parasite intracellulaire code moins d’enzymes et transporteurs, mais une grande partie des gènes est consacré à échapper au système immunitaire et les interactions hôte-parasite. 

 Le parasite et son vecteur 

Le Plasmodium est un parasite intracellulaire obligatoire caractérisé par la présence d’un complexe apical formé d’organites spécifiques (anneaux polaires, rhoptries, micronémes, granules denses) qui jouent un rôle essentiel dans l’invasion des cellules hôtes [20]. Cinq espèces plasmodiales peuvent infecter l’homme : P. falciparum, P. vivax, P. ovalé , P . malaria et P. knowlesi . Les vecteurs des Plasmodiums sont des arthropodes du genre anophèles. Une soixantaine sont vecteurs << compétents>> du paludisme humain dont : Anopheles sarabiensis ,A. gambiae et A. funestus. Seule la femelle d’anophèle est hématophage, car les protéines du sang de vertébrés comme l’homme sont nécessaires au développement de ses ovaires. C’est à cette occasion qu’elle ingère puis transmet des pathogènes dont les Plasmodiums. Les anophèles ont une longévité moyenne de trois à quatre semaines dépendant beaucoup de la température, avec un optimum entre 20 et 30° c 

 Cycle du Plasmodium falciparum

 Le cycle biologique des Plasmodiums sp se déroule obligatoirement chez deux hôtes. Un hôte définitif et vecteur qui est un moustique du genre anophèles hébergeant la phase sexuée et un hôte intermédiaire, l’homme chez qui a lieu la phase asexuée. 8 IV.4.1.Chez l’homme Le cycle est divisé en deux phases : – La phase hépatique ou pré-érythrocytaire (exo-érythrocytaire) correspondant à la phase d’incubation qui est cliniquement asymptomatique. – La phase sanguine ou érythrocytaire correspondant à la phase clinique de la maladie.  La phase exo-érythrocytaire Au cours d’un repas sanguin, l’anophèle femelle injecte avec sa salive plusieurs sporozoites au niveau cutané. Ces formes infectantes du parasite passent dans le sang où elles vont rester pendant une trentaine de minutes avant de gagner le foie. Dans les hépatocytes, les sporozoites se transforment en schizontes ou corps bleus au sein desquels vont s’individualiser plusieurs mérozoïtes. Après quelques jours de maturation, les schizontes éclatent et libèrent les mérozoïtes qui vont passer dans le sang (figure 1) [6]. Cette schizogonie hépatique correspond à la phase d’incubation. Elle est différente selon les espèces plasmodiales. C’est une phase unique dans ce cycle vu que les cellules hépatiques ne peuvent être infectées que par des sporozoïtes. Cependant dans les infections à P. vivax et à P. ovalè certains schizontes peuvent rester quiescents pendant plusieurs mois voire des années dans les hépatocytes. Ces formes appelées hypnozoïtes pourront se diviser ultérieurement pour donner des mérozoïtes ; on parle alors de cycles exo-érythrocytaires secondaires. Ce phénomène expliquerait ainsi les revivicences tardives observées avec ces deux espèces. Pour P.falciparum, P. malariae, P. knowlesi , ces hypnozoïtes n’ont pas été mis en évidence.  La phase érythrocytaire Les mérozoïtes libérés par les schizontes pré-érythrocytaires dans le sang vont rapidement pénétrer dans des hématies à l’intérieur desquelles ils vont alors se transformer en trophozoïtes puis schizontes. Ces dernières formes parasitaires finissent par éclater entrainant la destruction du globule rouge et la libération de 8 à 32 nouveaux mérozoïtes. Les mérozoïtes pourront alors réinfecter de nouveaux érythrocytes pour donner un autre cycle sanguin. Cette phase correspond à la phase clinique de l’infection palustre. Chaque cycle érythrocytaire va durer 24 heures pour P.knowlesi, 48 heures pour P. vivax, P. ovalè, P falciparum et 72 heures pour P. malariae. Après plusieurs cycles érythrocytaires asexués, certaines mérozoites se différencient en gamétocytes mâles et femelles qui ne pourront poursuivre leur développement que chez le moustique. 

Chez l’anophèle

Les gamétocytes pourront être ingérés par un moustique, lors d’un repas sanguin chez un sujet infecté. Ils se transforment alors en gamètes mâles et femelles qui se s’unissent pour donner l’ookinète (œuf libre et 9 mobile). Cet ookinète va traverser la paroi du tube digestive et s’arrêter sur la face externe de l’estomac où il se transforme en oocyste. C’est à l’intérieur de ce dernier que vont s’individualiser des centaines de sporozoïtes qui migrent ensuite vers les glandes salivaires rendant ainsi l’anophèle femelle infectieuse. La durée du cycle sporogonique varie entre 10 et 40 jours en fonction des espèces mais également des conditions climatiques. Figure 1 : Cycle biologique du Plasmodium 

 CARACTERISTIQUES CLINIQUES DU PALUDISME

 Les premiers symptômes du paludisme lors d’une primo-infection peuvent être observés huit à dix jours après l’inoculation du parasite par le moustique. Cette symptomatologie palustre est variable selon l’endémicité. Dans les zones endémiques, l’accès palustre simple est surtout observé chez les personnes semi-immunes alors que les formes sévères affectent les personnes non immunes notamment les enfants et les femmes enceintes. 

 Le paludisme simple 

L’accès palustre simple est surtout caractérisé par des signes tels que : La fièvre, les frissons et sueurs, les céphalées, des vomissements et une diarrhée. Notons que la fièvre peut être récurrente et le type est 10 fonction de l’espèce plasmodiale. P. falciparum est responsable des fièvres tierces (tous les deux jours) et semi- tierce (tous les jours). L’absence de traitement peut occasionner le paludisme sévère 

 Le paludisme grave

Il survient à la suite d’un paludisme simple non traité ou chez des personnes non immunes. Il existe plusieurs définitions du paludisme grave, en raison de la complexité des symptômes. Selon l’OMS, le paludisme grave est définie en tenant compte d’un ou de plusieurs critères de types cliniques (Tableau I) et biologiques (Tableau II) associé à la présence de P. falciparum dans le sang périphérique. Tableau I: Critères cliniques de paludisme grave de l’OMS en 2000 (J. M. SAISSY et al, 2003) Tableau II : Critères biologiques de paludisme grave de l’OMS en 2000 (J. M. SAISSY et al, 2003) Critères cliniques Précisions d u texte d e l’OMS Prostration Extrême faiblesse Trouble d e la conscience Adulte:score d eGlasgow < 9 Enfant:score d eBlantyre< 3 Respiration acidosique Détresse respiratoire chez l’enfant Convulsionsrépétées Au moins 2 par 2 4 heures Collapsus cardiovasculaire Pression artérielle systolique < 80 mmHg en présence d e signes périphériques d’insuffisance circulatoire Œdème pulmonaire Définition radiologique Saignement anormal Définition clinique sans autre précision Ictère Définition clinique o u bilirubine totale> 5 0 μmol/L Hémoglobinuriemacroscopique Urines rouges foncées ou noires, hémoglobinurie ou myoglobinurie à la bandelette, absence d’hématurie microscopique Critères biologiques Précisions d u texte d e l’OMS Anémie sévère Enfant: hématocrite < 1 5% o u hémoglobine < 5g/dL Adulte: hématocrite< 2 0% o u hémoglobine < 7g/dL Hypoglycémie Glycémie < 2,2 mmol/L(< 400 mg/dL) Acidose Bicarbonates<15 mmol/L± acidémie avec p H < 7,3 5 Hyperlactatémie Lactates plasmatiques > 5 mmol/L Hyperparasitémie Parasitémie 4% chez le sujet non immun Insuffisance rénale Enfant: diurèse < 12 mL/kg/2 4 h ou créatininémie > 265 μmol/L aprèsréhydratation Adulte: créatininémie > 265 μmol/l avec diurèse < 400 mL/24h aprèsréhydratation 

IMMUNITE ANTI- PALUSTRE

 L’infection par Plasmodium engendre des réponses immunitaires chez l’hôte humain. Cette réponse nécessite l’intervention des deux branches fonctionnelles du système immunitaire : innée et adaptative. Elle repose sur l’intervention des effecteurs cellulaires et humoraux est particulièrement semi protectrice ; on parle d’état de prémunition. Il s’agit d’un état particulier de résistance, caractérisé par l’absence de signes cliniques en présence du parasite ; c’est la tolérance clinique. VI.1. Immunité cellulaire innée VI.1.1 Rôle des cellules NK Les cellules NK sont des lymphocytes historiquement appelé <> en raison de leur capacité apparemment spontanée à lyser des cellules tumorales ou infectées en absence d’immunisation spécifique préalable. Cette propriété les distingue des autres lymphocytes , les lymphocytes TCD8 cytotoxiques qui exercent par l’intermédiaire de leur récepteur spécifique (TCR), un cytotoxique spécifique vis-à-vis de cellules présentant un HLA. Les cellules NK sont un des composants de l’immunité innée ou non adaptative ou naturelle. 

Théorie de la reconnaissance des globules rouges infectées par les NK Les cellules NK sont des lymphocytes présents à la fois dans le sang, les organes lymphoïdes et les tissus périphériques [25]. Concernant le stade sanguin de l’infection par Plasmodium falciparum , il est noté que les globules rouges n’expriment aucune molécule du système HLA ( CMH). Ainsi, théoriquement, la seule expression à leur surface d’un ligand activateur induite par l’infection, pourrait les rendre sensibles à la lyse ou à la reconnaissance par les cellules NK [25]. Les résultats actuels suggèrent que l’activation très rapide des cellules NK en réponse aux érythrocytes infectés par Plasmodium falciparum est la reconnaissance directe des globules rouges par des cellules NK et de leur activation indirecte par d’autres cellules du système immunitaire innée. 

Cyto-adhérence entre cellules NK et globules rouges infectés 

Il a été démontré que les lignées NK humaines sont capables de former des rosettes avec les globules rouges infectés par certaines souches de Plasmodium falciparum [26] (figure 2). La formation entre des Pf-E et des cellules NK fraichement isolées des cellules mononuclées du sang périphérique (PBMC) a également été décrite [27, 28]. Cette interaction spécifique suggère l’existence d’un ou plusieurs récepteurs sur les cellules NK impliqués dans la reconnaissance directe des Pf-E.