IMMUNITE ANTIPALUSTRE ET VACCINS

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Cycle de développement

Phase sexuée

Lors d’un repas sanguin sur un individu infecté, l’anophèle femelle ingère les différents stades du parasite. Les gamétocytes mâles et femelles parvenus dans l’estomac du moustique se transforment en gamètes. Le gamète mâle subit un processus d’exflagellation à la suite duquel la fécondation du gamète femelle par ce dernier devient possible. Il en résulte un zygote mobile appelé ookinète. L’ookinète mature traverse d’abord la matrice péritrophique, puis l’épithélium intestinal avant de se différencier en oocystes végétatives à la membrane basale de l’épithélium. Une division méiotique suivie de plusieurs mitoses aboutit au développement de sporoblastes, puis de sporozoïtes après 10 à 14 jours. L’éclatement de l’oocyste libère des sporozoïtes qui gagnent les glandes salivaires du moustique où ils pourront être à nouveau injectés chez l’homme avec la salive lors d’une nouvelle piqûre (5).

Phase asexuée

A l’occasion d’une piqûre infestante, l’anophèle femelle inocule à l’homme des sporozoïtes. Ces derniers restent pendant une trentaine de minutes dans la peau, la lymphe et le sang. Beaucoup sont détruits par les macrophages mais certains parviennent à gagner le foie. Ils pénètrent dans les hépatocytes pour y effectuer une multiplication asexuée et se transformer en schizontes pré-érythrocytaires ou «corps bleus ».
Au bout de 14 jours de maturation, l’hépatocyte éclate conduisant à la libération de mérozoïtes pré-érythrocytaires. La schizogonie hépatique est unique dans le cycle, la cellule hépatique ne pouvant être infectée que par des sporozoïtes.
Les mérozoïtes gagnent alors le sang pour infecter les globules rouges et former des schizontes érythrocytaires. Avec l’éclatement du globule rouge il y a la libération de mérozoïtes érythrocytaires. Cette phase dure 48 heures. Elle est responsable de fièvres rythmiques caractéristiques dues à la libération d’antigènes et à une hémolyse.
Après quelques cycles érythrocytaires, certains mérozoïtes subissent pendant une dizaine de jours une maturation avec différenciation sexuée en gamétocytes mâles et femelles.

Vecteurs

Les vecteurs du paludisme humain appartiennent au phylum des Arthropoda, au sous phylum des Tracheates à la classe des Insectes, à l’ordre des Diptera, à la famille des Culicidae et au genre Anopheles.
En Afrique tropicale, 14 espèces d’anophèles sont vecteurs, dont les 5 principaux sont: A. gambiae s.s, A. arabiensis, A. funestus, A. nili, A. moucheti (66).
La durée de vie d’un anophèle adulte se situe autour d’une semaine à 10 jours pour un mâle et de 2 à 4 semaines pour une femelle en région tropicale. Outre l’absorption de jus sucré, la femelle fécondée a besoin d’un repas sanguin tous les 2 à 3 jours pour le cycle gonotrophique (maturation des œufs). Elle trouve dans ce repas les éléments protéiques nécessaires au développement des ovocytes.

Modalités de la transmission

La piqûre d’anophèle femelle hématophage infestée est le principal mode de transmission de Plasmodium. Au cours de leur repas sanguin, elles injectent leur salive riche en sporozoïtes à l’hôte. Les parasites peuvent aussi se transmettre par voie placentaire de la mère au fœtus (paludisme congénital), par une seringue souillée ou par transfusion sanguine (paludisme post transfusionnel) mais ce dernier moyen de transmission est assez rare.

Répartition géographique

Le paludisme est essentiellement retrouvé dans la zone intertropicale, sur toute l’étendue de l’Afrique subsaharienne et, à une moindre extension l’Afrique australe, l’Asie du sud-est, les îles du Pacifique, l’Inde et l’Amérique centrale et du sud (figure 3). Plasmodium falciparum est l’espèce prédominante dans les pays endémiques à l’exception de l’Inde et de l’Amérique du Sud où P. vivax est plus fréquent. P. ovale est essentiellement retrouvé en Afrique de l’Ouest (59).

MANIFESTATIONS CLINIQUES

Formes simples

Accès primo invasion

Le délai d’apparition des signes cliniques après la piqûre infectante varie entre 7 et 14 jours. Les signes cliniques retrouvés sont : une fièvre avec une température corporelle supérieure à 39°C, des frissons, sueurs, céphalées, myalgies etc…

Accès simples intermittents

Ils se manifestent par des frissons, chaleurs, sueurs. Accès irrégulier se répétant tous les 2 jours d’où le nom de fièvre tierce maligne à P. falciparum.
Dans le cas des autres Plasmodium responsables de paludisme humain, il est noté une fièvre régulière correspondant à une schizogonie de 48 h d’où le nom de Fièvre tierce bénigne pour P. vivax et P. ovale ; une fièvre régulière correspondant à la schizogonie de 72h d’où le nom de Fièvre quarte pour P. malariae.
Ces accès s’accompagnent d’une splénomégalie qui est le témoin de la prémunition ; sa présence et son degré chez les enfants de moins de 10 ans constitue un des marqueurs du niveau d’endémie palustre (indice splénique) (76).

Formes graves

Accès pernicieux ou neuropaludisme

Il constitue le grand drame du paludisme à P. falciparum. Cette encéphalopathie aigue fébrile résulte d’une intense multiplication des parasites dans les capillaires cérébraux et notamment intracérébraux. Le début de l’accès pernicieux est souvent brutal, foudroyant un sujet en pleine santé qui, en quelques heures, sombre dans le coma. La fièvre atteint 40°C et même 42°C dans près d’un cas sur trois. Le coma est d’intensité variable : du coma simple au coma carus. L’évolution de l’accès pernicieux dépend de la rapidité et de la qualité du traitement. Non traité, il est presque toujours fatal en 2 à 3 jours. Rapidement et correctement traité, la guérison survient sans séquelles. Selon l’OMS un paludisme est considéré comme grave en cas de présence de formes asexuées á la microscopie associés á au moins un des critères cliniques ou biologiques de gravité requis (21).

Paludisme viscéral évolutif

Il s’agit d’une manifestation chronique atteignant préférentiellement l’enfant vivant en zone d’endémie ou l’adulte non prémuni, soumis à des inoculations répétées. Le tableau clinique associe : une anémie importante (avec pâleur, dyspnée, asthénie, souffle anorganique et œdèmes), une splénomégalie importante, une fièvre tournant autour de 38°C avec parfois des poussées thermiques plus importantes et, chez l’enfant, un retard staturo-pondéral. Le parasite est retrouvé dans le sang périphérique du malade mais la parasitémie peut être faible et le diagnostic difficile (77).

IMMUNITE ANTIPALUSTRE ET VACCINS

L’immunité antipalustre est un facteur important dans la prévention du paludisme, en particulier chez les adultes dans les zones de transmission modérée à intense. Cette immunité se développe après des années d’exposition et, bien qu’elle ne confère pas une protection totale et permanente, elle réduit la survenue des signes cliniques et les complications graves. Encore mal connus, les mécanismes de protection et d’acquisition de cette immunité font certainement intervenir les différents éléments de l’immunité innée et acquise (10-111).
Les progrès vers la mise au point d’un vaccin antipaludique nécessitent une meilleure compréhension des mécanismes immunitaires qui contribuent à la protection naturelle des individus vivant dans les zones endémiques. Des études séro-épidémiologiques ont trouvé des associations entre les réponses d’anticorps à des antigènes spécifiques de Plasmodium falciparum et la protection contre une maladie clinique. Plusieurs mécanismes médiés par les anticorps limitent la multiplication des parasites, notamment l’inhibition de l’invasion érythrocytaire, l’inhibition de la libération des mérozoïtes, la destruction des parasites intracellulaires et la destruction des globules rouges infectés (90).
Dans le contexte du développement de vaccins, les antigènes présentant une diversité restreinte présentent un intérêt particulier. Certains d’entre eux ont permis la création de candidats vaccins sérieux dont le RTS, S qui cible la protéine circumsporozoïte (CSP). Ce candidat vaccin a démontré une efficacité de 45,7% sur 18 mois contre toute maladie clinique dans une étude de phase III chez des enfants africains (65).
Ces chiffres encourageants ont permis à l’OMS d’annoncer la mise en place de projets pilotes dans trois pays d’Afrique sub-saharienne concernant le premier vaccin antipaludique. Il sera évalué en tant qu’outil complémentaire à l’arsenal de mesures recommandées par l’OMS en matière de prévention, de diagnostic et de traitement du paludisme(83).

DIAGNOSTIC BIOLOGIQUE

Prélèvement

Le prélèvement s’effectue au niveau de l’annulaire (ou pour le tout petit enfant, au niveau du gros orteil ou du talon) préalablement désinfecté à l’alcool. On pique la zone sélectionnée à l’aide d’une lancette stérile. On presse la pulpe du doigt jusqu’à obtenir une grosse goutte de sang que l’on dépose au milieu d’une lame. Cette goutte de sang sera utilisée pour réaliser l’une des techniques de diagnostic par microscopie optique (41).

Microscopie optique

Frottis Mince (FM)

Laisser sécher les étalements. Lorsqu’ils sont secs, fixer et colorer le frottis mince selon la méthode conventionnelle en faisant attention au pH du colorant ; un pH légèrement alcalin (pH= 7,2) est recommandé. Une coloration acide pourrait empêcher la mise en évidence des parasites. Un meilleur résultat est obtenu avec le colorant de Giemsa dilué (1/20).
L’observation se fait au microscope à l’objectif x100. La lecture du frottis mince permet le diagnostic d’espèces en se fondant sur les caractéristiques spécifiques de l’espèce plasmodiale (3).

Goutte épaisse (GE)

Elle se prépare par étalement d’une goutte de sang d’un centimètre de diamètre environ, au milieu d’une lame porte-objet en effectuant des mouvements en spirale à l’aide du coin d’une autre lame. Après séchage, une déshémoglobinisation à l’eau et une coloration au May Grunwald Giemsa sont effectuées. L’examen microscopique permet de détecter les trophozoïtes qui apparaissent avec un contour cytoplasmique bleu et une chromatine rouge foncé.

Autres méthodes directes de diagnostic du paludisme

Quantitative Buffy Coat (Q.B.C Malaria®)

Il est basé sur la centrifugation du sang recueilli sur tube capillaire contenant de l’acridine. Après la centrifugation, l’interface entre les globules blancs et les globules rouges est examinée au microscope à fluorescence et l’ADN des parasites se lie à l’acridine orange. Cet ADN, se présente alors au microscope sous forme de taches brillantes.
Cette technique apparaît plus sensible que la GE et le frottis, cependant l’identification des espèces demeure difficile et son coût est prohibitif. (8)

Loop mediated isothermal amplification (LAMP)

La technique LAMP est basée sur la détection des acides nucléiques elle présente un véritable intérêt dans le diagnostic du paludisme et plus particulièrement dans un cadre qui a pour objectif l’élimination du paludisme. Elle diffère de la PCR classique en plusieurs points :
– Ne nécessite pas de changement cyclique de température (64)
– Une réaction positive se traduit par la formation d’un précipité de pyrophosphate de magnésium pouvant être détecté visuellement par turbidimétrie (64) ou par l’utilisation d’un indicateur à base d’ions métalliques tels que la calcéine (103), le bleu d’hydroxynaphtol (32) ou le pico-green (108). Depuis sa première description en 2001(64), de nombreuses recherches ont été effectuées dans le but d’adapter la technique LAMP au diagnostic du paludisme en utilisant de l’ADN de P. falciparum extrait de façon grossière à partir de sang total (90), ou en utilisant une méthode rapide par ébullition et centrifugation (65).

Tests de Diagnostic Rapide (TDR)

Le test repose sur la détection d’antigènes parasitaires dans le sang lysé en utilisant le principe de l’immunochromatographie. Il se présente généralement sous diverses formes; Jauge, bandelette de test ou même cassette contenant des anticorps monoclonaux capables de détecter (formant un complexe antigène / anticorps) des antigènes parasitaires (109). Ils sont facilement déployés dans la plupart des pays endémiques, et la conservation se fait à température ambiante.
Trois antigènes sont actuellement utilisés dans cette technique: la protéine II riche en histidine de P. falciparum (PfHRP-II), la lactate déshydrogénase plasmodiale (pLDH) et l’aldolase plasmodiale.

Test de détection de l’Histidin Rich Protein 2 (HRP-2)

C’est un test rapide, manuel et spécifique de P. falciparum. Il est basé sur la détection de l’HRP-2 qui est une glycoprotéine spécifique de P. falciparum. Il s’agit d’un antigène soluble dont la sécrétion est constante tout au long du cycle érythrocytaire du parasite (Desjardin et al. 1979).

Test de détection de la lactico déshydrogénase plasmodiale

Le test OptiMal® est constitué d’un panneau d’anticorps monoclonaux développé à partir des érythrocytes infectés par P. falciparum qui peuvent se lier à la pLDH active. La pLDH ( Lactate Déshydrogénase Plasmodiale) est une enzyme glycolytique soluble exprimée à des niveaux élevés aux stades asexués des parasites du paludisme. Elle est trouvée chez chacune des cinq espèces humaines de Plasmodium. L’activité de la pLDH est corrélée avec le niveau de parasitémie trouvé dans les cultures in vitro de parasites et dans le plasma des patients infectés, diagnostiqués par la microscopie (Hernandez et al. 2001).

TRAITEMENT

Tout cas de paludisme doit être confirmé par un test biologique et avant de choisir la stratégie thérapeutique à mettre en œuvre, il convient de déterminer si le patient est atteint d’une forme compliquée ou simple.

Traitement du paludisme simple

Est considéré comme paludisme simple, tout cas de fièvre sans signes de gravité avec une confirmation biologique (TDR ou GE/FM).
L’OMS recommande d’utiliser les associations thérapeutiques à base d’artémisinine (CTA) pour traiter les cas de paludisme simple à P. falciparum (4,80,85).
Au Sénégal, les différentes CTA recommandées pour le traitement du paludisme simple sont les suivantes:
– Artéméther + Luméfantrine,
– Artésunate + Amodiaquine,
– Dihydroartémisinine- Pipéraquine phosphate

Traitement du paludisme grave et compliqué

En cas de paludisme grave, il est essentiel qu’un traitement antipaludique efficace par voie parentérale soit administré. Les médicaments recommandés par le PNLP pour la prise en charge du paludisme grave sont la quinine, l’artésunate et l’artéméther injectable.

PROPHYLAXIE

C’est un ensemble de mesures et d’actions destinées à éviter l’infestation et/ou la survenue de la maladie. Les initiatives portent essentiellement sur la lutte anti-vectorielle et la protection de l’homme sain.

Chimioprophylaxie

Elle a pour but de prévenir le paludisme chez un sujet sain. Elle est compliquée par l’existence de résistances aux différents antipaludiques avec une fréquence et une intensité variable selon les zones de transmission. Le choix des molécules sera donc fonction de la chimiosensibilité des souches plasmodiales locales. Elle s’adresse aux femmes enceintes, aux enfants et aux sujets non immuns effectuant un voyage en zone d’endémie. Chez la femme enceinte, le traitement préventif intermittent se fait avec la sulfadoxine-pyriméthamine en raison d’une dose aux 2e et 3e trimestres. Chez les enfants il s’agit de prévention saisonnière avec la sulfadoxine-pyriméthamine et l’amodiaquine. D’autres molécules sont utilisées pour les sujets non immuns en zone d’endémie.

Lutte anti-vectorielle

Elle repose essentiellement sur la lutte contre le stade adulte de l’anophèle. La lutte contre les insectes adultes, à part le désherbage des alentours domiciliers, est surtout chimique et les produits les plus utilisés sont les pyréthrines (Yotox®), les carbamates (Baygon®), les organophosphorés (Malathion®), les organochlorés (DDT, Dieldrine)…etc. Ces produits sont utilisés en pulvérisation ou en application sur les moustiquaires.

Principaux antigènes de Plasmodium

Antigènes des stades pré-érythrocytaires

Circum Sporozoite Protein (CSP)

La CSP est considérée comme l’antigène principal à la surface des sporozoïtes de P. falciparum. Les épitopes trouvés sur cet antigène réagissent avec des anticorps qui inhibent l’invasion des hépatocytes par les sporozoïtes et induisent des réponses cellulaires qui détruisent les cellules hépatiques infectées par les sporozoïtes (47,82). La CSP induit aussi une réponse immunitaire de type cellulaire. Elle comporte 3 épitopes de lymphocytes T connus : un épitope de cellules T CD4+ très variable en amont du domaine de la thrombospondine (35), un épitope de cellules T CD8+ très variable à l’intérieur du domaine de la thrombospondine (49) et un épitope dit « universel » conservé des cellules T CD4+ à l’extrémité C-terminale de la protéine (95).

Liver Stage Antigen 1 (LSA-1)

L’antigène du stade hépatique de Plasmodium falciparum -1 (LSA-1) est spécifiquement exprimé par les stades hépatiques (34), contrairement aux autres antigènes pré-érythrocytaires identifiés. C’est une protéine de 230 kDa de poids moléculaire et elle possède un grand domaine central de répétition d’acides aminés (jusqu’à 86 répétitions d’une séquence 17 bis) flanqué de domaines non-répétitifs (25,43,67).

Table des matières

INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : GENERALITES SUR LE PALUDISME
I. HISTORIQUE
II. EPIDEMIOLOGIE DU PALUDISME
II.1. Agents pathogènes
II.1.1. Taxonomie
II.1.2. Morphologie
II.1.3. Cycle de développement
II.1.3.1. Phase sexuée
II.1.3.2. Phase asexuée
II.2. Vecteurs
II.3. Modalités de la transmission
II.4. Répartition géographique
III. MANIFESTATIONS CLINIQUES
III.1. Formes simples
III.1.1. Accès primo invasion
III.1.2. Accès simples intermittents
III.2. Formes graves
III.2.1. Accès pernicieux ou neuropaludisme
III.2.2. Paludisme viscéral évolutif
IV. IMMUNITE ANTIPALUSTRE ET VACCINS
V. DIAGNOSTIC BIOLOGIQUE
V.1. Prélèvement
V.2. Microscopie optique
V.2.1. Frottis Mince (FM)
V.2.2. Goutte épaisse (GE)
V.3. Autres méthodes directes de diagnostic du paludisme
V.3.2. Loop mediated isothermal amplification (LAMP)
V.4. Tests de Diagnostic Rapide (TDR)
V.4.1. Test de détection de l’Histidin Rich Protein 2 (HRP-2)
V.4.2. Test de détection de la lactico déshydrogénase plasmodiale
VI. TRAITEMENT
VI.1. Traitement du paludisme simple
VI.2. Traitement du paludisme grave et compliqué
VII. PROPHYLAXIE
VII.1. Chimioprophylaxie
VII.2. Lutte anti-vectorielle
VIII. Principaux antigènes de Plasmodium
VIII.1. Antigènes des stades pré-érythrocytaires
VIII.1.1. Circum Sporozoite Protein (CSP)
VIII.1.2. Liver Stage Antigen 1 (LSA-1)
VIII.2. Antigènes des stades érythrocytaires
VIII.2.1. Merozoite Surface Protein 1 (MSP-1)
VIII.2.2. Apical Membrane Antigen 1 (AMA-1)
DEUXIEME PARTIE : TRAVAIL EXPERIMENTAL
I. METHODOLOGIE
I.1. Cadre d’étude
I.2. Population d’étude
I.2.1. Critères d’inclusion
I.2.2. Critères de non inclusion
I.2.3. Prélèvement des échantillons
I.3. Sérologie multiplex avec le système Magpix®
I.3.1. Description du système
I.3.2. Principe de la sérologie multiplex basée sur les billes
I.3.3. Mode opératoire
II.1. Caractéristiques de la population d’étude
II.2. Fréquence des infections palustres :
II.3. Prévalence des anticorps
II.4 Prévalence des anticorps selon l’âge
II.5. Prévalence des anticorps selon l’infection palustre
III. DISCUSSION
CONCLUSION
REFERENCES

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