Soutenance mémoire
Histoire et situation actuelle du paludisme
Les premières descriptions de fièvres intermittentes caractéristiques du paludisme ont été évoquées en Chine en 700 avant JC (Cox, 2002). Mais ce n’est qu’en 1880 qu’Alphonse Laveran fera la découverte de la présence du parasite (hématozoaire) dans le sang de patients (BruceChwatt, 1985). Ronald Ross observa en 1897 que la transmission du parasite se fait par la piqûre de moustiques femelles du genre Anopheles grâce à ces découvertes, ces deux auteurs ont obtenu le prix Nobel de médecine respectivement en 1902 et 1907.
Le paludisme fait partie des plus vielles maladies infectieuses de l’humanité et des données suggèrent que l’Homme pré-historique en ait été atteint. En effet, les Plasmodium auraient infecté l’Homo sapiens (et peut être l’Homo eructus) dans la région Asie-Pacifique il y a plus de 100.000 ans. A la fin du 19éme siècle, il y avait une forte mortalité due au paludisme dans les régions côtières de la Malaisie a été rapportée. La campagne de lutte contre le paludisme a commencé en 1901 à Klang et a été décrit par Sir Ronald Ross dans le premier ouvrage antipaludique de l’Empire Britannique (WMR, 2005). Le paludisme à P. falciparum demeure un important problème de santé publique, malgré les efforts entrepris pour réduire la transmission. C’est l’une des maladies parasitaires les plus fréquentes dans le monde et probablement l’une des plus meurtrières de toutes les affections humaines (WMR, 2005).
Le paludisme, aussi appelé malaria (de l’italien malaria, “mauvais air”), est une maladie infectieuse provoquée par un parasite protozoaire du genre Plasmodium transmis par la piqûre de certaines espèces de moustiques femelles du genre Anopheles. Le paludisme fait partie des trois maladies infectieuses les plus mortelles au monde avec le VIH/Sida et la tuberculose qui ont entrainé respectivement 1.8 et 1.3 millions de morts en 2009 (WMR, 2011). Bien qu’en diminution, il correspond à la maladie parasitaire la plus dévastatrice qui touche actuellement 99 pays (WMR, 2012). Parmi ces pays, 55 sont en passe d’atteindre les objectifs fixés par l’Assemblée Mondiale de la Santé et le Partenariat Roll Back Malaria, à savoir la réduction de 75% du nombre de cas de paludisme d’ici 2015. Malgré les efforts de lutte déployés ces 15 dernières années, des millions de personnes vivant dans des zones à risque n’ont toujours pas accès aux moustiquaires imprégnées d’insecticide (MII), aux tests de diagnostic rapide (TDR) et aux combinaisons thérapeutiques à base d’artémisinine (ACT).
L’OMS estime qu’environ 198 millions de cas de paludisme (plage comprise entre 124 et 283 millions) et 580 000 décès associés (plage comprise entre 367 000 et 755 000) surviennent chaque année (WMR, 2014). La plupart des décès estimés (90%) touchent en Afrique subsaharienne et atteignent surtout les enfants de moins de 5 ans (77%) (WMR, 2013). Ainsi à environ 1300 vies de jeunes enfants sont perdues chaque jour à cause du paludisme, indiquant que la victoire sur cet ennemi de longue date n’est pas pour demain. Selon les estimations les plus récentes, l’incidence du paludisme et la mortalité associée ont respectivement diminué de 30% et de 47% au niveau mondial entre 2000 et 2013 (WMR, 2014). Le paludisme sévit surtout dans les pays à faible revenu, et il touche plus particulièrement les communautés les plus pauvres et les plus marginalisées. Cependant, 59 pays ont atteints le but de l’Objectif du Millénaire pour le Développement (OMD) consistant à inverser la tendance de l’incidence du paludisme. Il convient de rappeller que 52 pays sont en bonne voie vers une réduction de leur taux d’incidence des cas de paludisme de 75% (WMR, 2013).
Répartition géographique
Au cours des siècles, le parasite responsable du paludisme a envahi de nouvelles régions ou en abandonne d’autres. Depuis ses lieux d’origine, le parasite a gagné toutes les parties du monde. La distribution des régions impaludées est généralement déterminée par l’existence de conditions climatiques auxquelles les vecteurs se sont adaptés. Elle est influencée d’une manière complexe par la température, les précipitations, la topographie, ainsi que par la répartition et les activités de la population humaine. La répartition et les activités de l’hôte humain sont souvent les facteurs déterminants des limites géographiques des parasites (OMS, 1969).
Aujourd’hui, le paludisme est présent majoritairement au niveau de la ceinture intertropicale principalement en Afrique sub-saharienne, en Asie et en Amérique latine avec une distribution variable selon les espèces : P. falciparum est responsable d’environ 94% des cas de paludisme en Afrique sub-saharienne et de 57% des cas en Asie du Sud-Est. Toutefois, une particularité pour la région de l’Afrique sub-saharienne est la co-existence entre P. falciparum (nettement prédominant), P. ovale et de manière plus sporadique P. malariae. Par ailleurs, P. vivax peut être retrouvé en Afrique de l’Est et du Nord (Algérie) ainsi qu’au CapVert et à l’Ile Maurice. L’Ile de la Réunion en est indemne. En revanche, la transmission est bien présente aux Comores (Mayotte) et à Madagascar où coexistent les quatre espèces (P. falciparum, P. vivax P. ovale et P. malariae) (Figure 2) (ANOFEL, 2014). Pour le continent asiatique, toute l’Asie du Sud-Est est touchée par P. falciparum lequel dans certaines régions se présente sous forme de souches multi-résistantes. Une infection à P. vivax et à P. knowlesi peuvent être également observée dans cette région de l’Asie (ANOFEL, 2014). Les autres régions et la péninsule indienne sont atteintes par P. vivax et P. falciparum mais ne sont pas concernées par le phénomène de multi-résistance . Officiellement, le paludisme est éradiqué en Europe, y compris aux Açores, aux Canaries, à Chypre, dans les états de l’Europe de l’Est et dans la partie européenne de Turquie. En Amérique du Nord le paludisme est également absent. La transmission se poursuit en Amérique Centrale principalement avec P. vivax et en Amérique du Sud où le paludisme est essentiellement dû à P. falciparum avec la présence de souches de P. falciparum et de P. vivax résistantes aux amino-4-quinoléines dans tout le bassin amazonien (ANOFEL, 2014). Des épidémies de paludisme peuvent aussi survenir lorsque toutes les conditions sont favorables à une transmission dans des régions où les populations sont peu ou pas immunisées (Toty, 2010).
L’intensité de la transmission dépend des facteurs liés à la présence du parasite, du vecteur, de l’hôte humain et de l’environnement. Le paludisme étant transmis exclusivement par les piqûres d’Anophèles femelle, sa répartition est donc dépendante de la présence de ces vecteurs. Une vingtaine d’espèces d’Anophèles sont présentes régionalement à travers le monde (Loaiza, 2012).
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Table des matières
Introduction
Partie I: Généralités
Chapitre I.1 Histoire et situation actuelle du paludisme
I.1.1 Répartition géographique
I.1.2 Pathogenèse et manifestations cliniques
I.1.3 Parasites responsables du paludisme et cycle de développement
I.1.4 Les moyens de lutte contre le paludisme
I.1.5 Réponses immunes au cours du paludisme
I.1.6 Les antigènes induisant des réponses immunes anti-plasmodiales
I.1.7 Le polymorphisme antigénique
I.1.8 Utilisation des analyses sérologiques pour évaluer la transmission
Chapitre I.2 Le paludisme à Madagascar
I.2.1 Différents faciès épidémiologiques du paludisme à Madagascar
I.2.2 La prévalence du paludisme à Madagascar
I.2.3 Les vecteurs
I.2.4 Origine des espèces plasmodiales présentes à Madagascar
I.2.5 Histoire du paludisme sur les Hautes Terres Centrales (HTC) de Madagascar
Chapitre I.3 Production et purification des protéines recombinantes
I.3.1 Les protéines recombinantes
I.3.2 Les systèmes d’expression
I.3.3 Les différentes techniques de chromatographie
Chapitre I.4 Objectifs de la thèse
I.4.1 Objectif principal
I.4.2 Objectifs spécifiques
Partie II : Identification des nouveaux marqueurs sérologiques (antigènes) de P. falciparum
Chapitre II.1 Matériels et méthodes
II.1.1 Souche parasitaire
II.1.2 Culture in vitro de P. falciparum
II.1.3 Extraction de protéines membranaires des globules rouges parasités
II.1.4 Préparation du gel d’électrophorèse en conditions dénaturantes (SDS-PAGE)
II.1.5 Transfert sur membrane de nitrocellulose
II.1.6 Western Blot sur les protéines membranaires de globules rouges parasités : analyses de la réactivité des sérums des écoles
II.1.7 Electrophorèse bi-dimensionnelle des protéines (2D)
II.1.8 Identification des spots des protéines par spectrophotomètrie de masse
Chapitre II.2 Résultats
II.2.1 Sélection des sérums des enfants
II.2.2 Western Blot sur les protéines membranaires des parasites FCM29
II.2.3 Séparation des protéines par isoélectrofocalisation et gel SDS-PAGE
II.2.4 Test d’antigénicité
II.2.5 Spectrophotométrie de masse
Chapitre II.3 Discussion et conclusion
Partie III : Production des antigènes recombinants de P. falciparum (PfMSP1-p19, PfMSP4, PfCSP, PfLSA1, PfLSA3 et PfAMA1) et P. vivax (PvMSP1-p19 et PvCSP)
Chapitre III.1 Matériels et méthodes
III.1.1 Polymorphisme des gènes codants les antigènes PvCSP et PfAMA1 à Madagascar
III.1.1.1 Polymorphisme du gène PvCSP
III.1.1.2 Polymorphisme du gène PfAMA1
III.1.2 Clonage des gènes d’intérêts
III.1.2.1 Choix et analyses des séquences nucléotidiques et protéiques à amplifier
III.1.2.2 Souches parasitaires et isolats cliniques utilisés pour l’extraction d’ADN ou d’ARN
III.1.2.3 Extraction d’ADN
III.1.2.4 Amplification des gènes par PCR
III.1.2.5 Electrophorèse de l’ADN sur gel d’agarose
III.1.2.6 Vecteurs utilisés pour le clonage
III.1.2.7 Transformation bactérienne avec les plasmides recombinants
III.1.3 Production et purification des protéines recombinantes
Chapitre III.2 Résultats
III.2.1 Polymorphisme des gènes PvCSP et PfAMA
III.2.1.1 Polymorphisme des gènes PvCSP
III.2.1.2 Polymorphisme des gènes PfAMA1
III.2.2 Clonages des gènes d’intérêts
III.2.3 Production des protéines recombinantes
Chapitre III.3 Discussion et conclusion
Partie IV: Suivi de l’impact des mesures de lutte contre le paludisme dans les hautes terres centrales par une analayse des réponses immunes anti-plasmodiales
Conclusion
Bibliographie
Liste des Annexes
Annexe
