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MEROZOÏTE ET SES ANTIGENES
Les formes sanguines de P. falciparum sont les stades les plus explorés dans la recherche vaccinale. Elles sont surtout à l’origine de la symptomatologie des accès palustres simples et graves. Le stade de mérozoïte est encore le plus étudié et les investigations se sont surtout focalisées sur ses antigènes de surface comme les protéines de type MSP dont MSP1 (Merozoite Surface Protein-1), MSP3, MSP4 mais aussi l’antigène AMA1 (Apical Membrane Antigen-1) qui sont des candidats vaccins en cours d’évaluation. Les antigènes AMA-1 et MSP1-19 ont des zones dans la séquence génétique de P. falciparum.
Ultra-structure du mérozoïte
Le mérozoïte est la forme libre et invasive du parasite. La plupart des données relatives à sa structure ont été obtenues chez P. knowlesi. Les mérozoïtes de cette espèce étant moins fragiles que ceux des autres. La structure des mérozoïtes de P. falciparum a été décrite par Langreth en 1978 [42]. C’est une petite cellule polarisée de forme ovoïde, avec une faible saillie à bout plat à une extrémité, mesurant environ 1,6 μm de long et 1 μm de large. Malgré sa petite taille, c’est une forme parasitaire très complexe contenant de nombreux organites apicaux impliqués dans le phénomène d’invasion des globules rouges: ce sont les rhoptries, micronèmes et granules denses (Figure 4). Le mérozoïte est recouvert d’un manteau, sous lequel, en plus de la membrane plasmique, se trouvent deux autres membranes connectées par un important matériel fibrillaire et reliées au cytosquelette.
Le manteau est épais, hérissé de poils et chaque poil est un bouquet de fines filaments de 2 à 3 nm ancrés par leurs bases au niveau de la membrane plasmique [44]. Les filaments sont utilisés par le mérozoïte pour se fixer sur le globule rouge; ils sont ensuite laissés à la surface de ce dernier après l’invasion [45].
Quelques antigènes
Merozoïte Surface Protein (MSP1)
C’est une protéine complexe de P. falciparum qui est un élément essentiel dans le processus d’invasion des érythrocytes [43]. Elle est synthétisée au cours de la schizogonie sous forme d’un polypeptide précurseur de 200 kDa avant d’être exprimée à la surface du mérozoïte intra-érythrocytaire. L’analyse des séquences des gènes de plusieurs clones de P. falciparum, a permis de déterminer sa structure primaire divisée en blocs numérotés de 1 à 17 .
Ces blocs sont répartis en trois types: conservés, semi-conservés et variables. Les blocs 1, 3, 5, 12 et 17 sont très conservés, les blocs 4, 6, 8, 10, 14 et 16 sont variables. Le bloc 4 est l’un des plus variables et les blocs 7, 9, 11, 13 et 15 sont semi-conservés [46,47].
Après sa synthèse, MSP1 est ancrée à la membrane plasmique du mérozoïte par un glycolipide transmembranaire: le Glycosyl phosphatidyl Inositol (PfGPI). Elle y est associée à d’autres protéines comme MSP6 et MSP7. En présence d’une protéase la subtilisine (SUB1), MSP1 subit une première protéolyse juste avant la rupture des schizontes; pour donner quatre fragments: MSP1-83, MSP1-30, MSP1- 38 et MSP1-42 qui restent assemblés en un complexe à la surface du mérozoïte (Figure 6) [48]. A la suite d’un deuxième clivage, le fragment de 42kDa donne une petite protéine terminale de 19kDa appelée MSP1-19 ou MSP1p19 qui reste fixée à la surface du mérozoïte par un ancrage PfGPI [49]. Cette MSP1p19 accompagne le mérozoïte pendant la réinvasion et persiste jusqu’au stade trophozoïte chez l’hématie nouvellement infectée [42].
Apical Membrane Antigen 1 (AMA-1 ou PfAMA1)
C’est une protéine membranaire localisée dans les micronèmes des régions apicales du mérozoïte qui contiennent des ligands pouvant s’associer à des récepteurs érythrocytaires. Encore appelée PfAMA1 pour l’espèce P. falciparum. Elle est produite par les schizontes érythrocytaires matures [51]. Elle comporte une région ectoplasmique de 546 acides aminés, un segment transmembranaire composé de 21 amino-acides et un domaine cytoplasmique d’environ 55 acides aminés [52]. Lors de l’invasion de l’érythrocyte par le parasite, elle se répartit de façon homogène sur toute la surface externe du mérozoïte et elle subit une série de coupures protéolytiques. Initialement exprimée sous la forme d’un précurseur de 83 kDa (PfAMA1-83), elle est dégradée en un polypeptide de 66 kDa PfAMA1-66 [53] qui restera exposée à la surface du mérozoïte jusqu’à l’étape de la rupture des schizontes et durant toute la phase d’invasion du globule rouge [36]. La protéine se subdivise en trois domaines (Figure 7): DI, DII et DIII sur la base des ponts disulfures [54] et de sa structure cristalline [55]. Elle jouerait un rôle lors de la réorientation du mérozoïte au cours de laquelle, les organites apicaux sont alignés sur la membrane des érythrocytes. Elle dispose d’enzyme protéolytique et joue un rôle clé dans l’adhérence [56]. Cette intervention dans le processus d’invasion érythrocytaire serait liée à la présence du domaine DIII [57]. PfAMA1 serait également impliqué dans l’invasion des hépatocytes .
PATHOLOGIE DE L’INFECTION PALUSTRE
Les manifestations cliniques du paludisme sont liées directement ou indirectement au cycle parasitaire notamment à la phase de schizogonie érythrocytaire. La gravité des symptômes dépend de l’espèce plasmodiale en cause, de la densité parasitaire et du degré de prémunition de l’hôte infecté. Deux principales formes cliniques sont observées dans l’infection par P. falciparum: l’accès palustre simple et les accès sévères ou accès pernicieux.
Accès palustre simple
La primo invasion apparaît chez un sujet non immun et le temps d’incubation est de 7 à 21 jours et parfois plusieurs mois pour P.vivax et P.ovale. Elle est cliniquement muette.
Lors de la phase d’état, la fièvre est la manifestation classique. Elle est observée au cours de l’étape sanguin du cycle parasitaire. Avec l’éclatement des schizontes intra érythrocytaires, il y a une libération des mérozoïtes, d’un pigment plasmodial appelé hémozoïne et de différentes endotoxines aux propriétés pyrogènes comme la PfGPI. Ces substances sont à l’origine d’une inflammation et d’une fièvre [59]. La crise débute brutalement par des frissons intenses et des tremblements. La fièvre atteint 40 à 41°C dans le paludisme à P. falciparum et persiste généralement pendant 2 à 4h. Elle est suivie d’une hypersudation. Ces accès de frissons et de fièvre intermittents sont observés et ils peuvent devenir périodiques survenant toutes les 48h pour les infections dues à P. falciparum, P. vivax et P. ovale (fièvre tierce), tandis que pour celles causées par P. malariae l’intervalle entre les crises est de 72h (fièvre quarte). En dehors de la fièvre, on peut observer des céphalées, des douleurs articulaires, des myalgies, une anémie et même un ictère, accompagné souvent de nausées et de vomissements. Un accès dû à P. falciparum peut à tout moment se transformer en une forme grave surtout chez les enfants et les personnes non immunes [60].
Formes graves du paludisme
Définition et critères du paludisme sévère:
L’accès pernicieux palustre a été initialement défini par Alphonse Laveran comme une «forme suraiguë de paludisme à P. falciparum susceptible de tuer rapidement le malade en 36 à 72h lorsqu’un traitement spécifique n’est pas rapidement et correctement institué» [61]. Il touche essentiellement les sujets non immuns. Seule l’instauration rapide d’une prise en charge adaptée en réanimation peut alors permettre une survie du patient [62]. Le décès, quand il survient, est secondaire à la défaillance aiguë d’une ou plusieurs grandes fonctions, et ce parfois même si la mise en place d’un traitement étiologique s’avère efficace [14,63].
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Table des matières
INTRODUCTION
I. HISTORIQUE ET DEFINITION
I.1. Définition
I.2. Historique
II. EPIDEMIOLOGIE DE L’INFECTION PALUSTRE
II.1. Répartition du paludisme
II.1.1.Dans le monde
II.1.2.Au Sénégal
II.2. Aspects du paludisme en milieu urbain
II.3.Hôtes et biologie des Plasmodiums
II.3.1 Agent pathogène
II.3.2 Vecteurs
II.4. Cycle évolutif du parasite
II.4.1 Phase sexuée ou sporogonie chez l’anophèle
II.4.2 Phase asexuée ou schizogonie chez l’homme
II.4.2.1 Schizogonie pré ou exo-érythrocytaire
II.4.1.2 Schizogonie érythrocytaire
III. MEROZOÏTE ET SES QUELQUES ANTIGENES
III.1. Ultra-structure du mérozoïte
III.2. Quelques antigènes
III.2.1 Merozoïte Surface Protein 1 (MSP1)
III.2.2 Apical Membrane Antigen 1 (AMA-1)
IV. PATHOLOGIE DE L’INFECTION PALUSTRE
IV.1. Accès palustre simple
IV.2. Formes graves du paludisme
IV.2.1 Définition et critères du paludisme sévère
IV.2.2 Physiopathologie du paludisme sévère
IV.2.2.1 Aspects physiopathologiques liés au parasite
IV.2.2.2 Aspects physiopathologiques liés à l’hôte
IV.2.3 Manifestations cliniques et biologiques
IV.2.3.1. Atteinte neurologique ou neuropaludisme
IV.2.3.2. Défaillance cardiovasculaire
IV.2.3.3. Acidose métabolique
IV.2.3.4. Atteinte rénale
IV.2.3.5. Atteintes hématologiques
IV.2.3.6. Hyper parasitémie
IV.2.3.7.Atteinte hépatique
IV.2.3.8. Hypoglycémie
V. IMMUNITE ANTI-PALUSTRE
VI. HYPOTHESE ET STRATEGIE D’APPROCHE DU TRAVAIL
VI.1 Notion de prémunition
VI.2 Réponse immunitaire innée
VI.3 Réponse immunitaire acquise
CONCLUSION
