Relation entre les taux IgG dirigées contre les antigènes sanguins

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Schizogonie pré ou éxo-erythrocytaire

Les sporozoïtes inoculés par l’anophèle femelle lors de son repas sanguin restent pendant une trentaine de minutes maximum dans la peau, la lymphe et le sang. Beaucoup sont détruits par les macrophages mais certains parviennent à gagner les hépatocytes. Ils se transforment en schizontes pré-érythrocytaires ou «corps bleus» (formes plurinucléées) qui, après 7 à 15 jours de maturation, éclatent et libèrent des milliers de mérozoïtes dans le sang (10 000 à 30 000 mérozoïtes en fonction des espèces). La schizogonie hépatique est unique dans le cycle, la cellule hépatique ne pouvant être infectée que par des sporozoïtes (4).
Dans les infections à P. vivax et P. ovale, certains sporozoïtes intra-hépatiques restent quiescent (hypnozoïtes) et sont responsables d’une schizogonie hépatique retardée, qui entraine la libération dans le sang de mérozoïtes plusieurs mois après la piqûre du moustique, expliquant ainsi les reviviscences tardives observées avec ces deux espèces. Les hypnozoïtes n’existent pas dans l’infection à P. falciparum (pas de rechute) et ils n’ont pas été mis en évidence non plus dans l’infection à P. malariae, malgré l’existence de rechutes tardives, ni-semble-t-il pour P. knowlesi (4).

Schizogonie érythrocytaire

Très rapidement les mérozoites pénètrent dans les globules rouges. La pénétration du mérozoïte dans l’érythrocyte et sa maturation en trophozoïte puis en schizonte prend 24, 48 ou 72 heures (en fonction de l’espèce) et conduit à la destruction du globule rouge hôte et à la libération de 8 à 32 nouveaux mérozoïtes. Ces mérozoïtes pénètrent dans de nouveaux globules rouges et débutent un nouveau cycle de réplication. Cette partie du cycle correspond à la phase clinique : la parasitémie s’élève, le sujet devient fébrile, c’est l’accès palustre. En l’absence de traitement, tous les parasites évoluent progressivement au même rythme (on dit qu’ils deviennent synchrones), tous les schizontes érythrocytaires arrivent à maturation au même moment, entrainant la destruction d’un grand nombre de globules rouges de manière périodique, toutes les 24 heures (pour P. knowlesi), 48 heures (fièvre tierce de P. falciparum, P. vivax ou P. ovale) ou toutes les 72 heures (fièvre quarte de P. malariae) (4).
Après un certain nombre de cycles érythrocytaires, certains mérozoïtes subissent une maturation, accompagnée d’une différenciation sexuée : ils se transforment en gamétocytes à potentiel mâle ou femelle, qui vont rester en circulation dans le sang pendant 10 à 15 jours (4). Le moustique sera infecté par ces gamétocytes au moment d’un repas sanguin sur un hôte infecté.

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 palustres simples

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 (65). 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 (52).

Formes graves du paludisme

Définition et critères du paludisme grave

L’accès pernicieux palustre a été initialement défini par 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 ». 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 (17). Le décès, quand il survient, est secondaire à la défaillance aigue d’une ou plusieurs grandes fonctions, et ce parfois malgré la mise en place d’un traitement étiologique efficace (130).
En 1990, l’OMS a défini le paludisme grave comme la présence de formes asexuées de P. falciparum dans le sang associée à un ou plusieurs critères mineurs ne permettant pas à eux seuls de parler de paludisme sévère mais devant inciter à la vigilance, étaient également définis. En 2000, de nouveaux critères sont de type cliniques ou biologiques, faisant ainsi disparaître la notion de critères mineurs (Tableaux I et II).

Physiopathologie

Avec les critères de définition établis par l’OMS, les défaillances d’organes caractérisant le paludisme de réanimation ne se limitent pas à la forme cérébrale ou neuropaludisme. Elles font intervenir à la fois le parasite et l’hôte (48). Les progrès récents de l’immunologie, de la biologie moléculaire et de la génétique ont permis une meilleure approche physiopathologique des accès palustres sévères et ouvert la voie à de nouvelles perspectives thérapeutiques (57).

Aspects physiopathologiques liés au parasite

La séquestration des GRp par P. falciparum au niveau des capillaires et des veinules post-capillaires a été décrite et trois principaux mécanismes ont été identifiés : la cytoadhérence, le phénomène de « rosetting » et l’autoagglutination.
La cytoadhérence des GRp à l’endothélium vasculaire et aux cellules trophoblastiques du placenta a été le mécanisme le plus rapporté ces dernières années (20). L’existence au niveau des GRp de protubérances membranaires ou « knobs » renfermant des adhésines plasmodiales comme la PfEMP1, expliquerait ce phénomène (13). En effet, ces structures permettraient la fixation sur des ligands des cellules de l’endothélium capillaire ou placentaire, parmi lesquels CD36, l’ICAM-1, la VCAM-1 et la CSA. PfEMP1 est une molécule parasitaire très variable, codée par un gène de la famille var (46).
Par l’intermédiaire ces mêmes protubérances, les GRp peuvent adhérer aux hématies non parasitées pour former des amas appelés rosettes. La protéine PfEMP1 de par son domaine appelé DBL-1α serait impliquée dans ce phénomène dit de « rosetting ». Elle se lierait au récepteur du complément CR1 présent à la surface des érythrocytes. Ce phénomène a été étudié in vitro sur des lignées cellulaires et varie d’une souche plasmodiale à l’autre. Il serait fortement corrélé au degré de sévérité des accès (81).
L’auto-agglutination des GRp a été observée sur de nombreuses souches de P. falciparum étudiées en culture in vitro. Les GRp se regroupent entre eux et forment des micro-agrégats susceptibles d’obstruer les capillaires profonds. Ce phénomène a été décrit chez des patients porteurs de fortes parasitémies en dehors de tout phénotype d’adhésion parasitaire. Les mécanismes moléculaires prédisposant à la survenue d’une auto-agglutination sont encore inconnus (26).
Une seule hypothèse mécanique serait néanmoins insuffisante pour expliquer les lésions, surtout cérébrales retrouvées dans le paludisme grave. Il est vrai que la séquestration des GRp par le biais de la cytoadhérence détermine principalement la physiopathologie du paludisme grave cependant, toute fixation des GRp n’entraîne pas obligatoirement une manifestation de gravité. La plupart des cas d’infections palustres donnent lieu à des phénotypes cliniques non compliqués (26).

Aspects physiopathologiques liés à l’hôte

La présence d’un agent infectieux dans l’organisme humain peut entraîner une réaction inflammatoire non spécifique qui limite les conséquences de l’infection avant que les phénomènes immunitaires ne neutralisent le pathogène. Lorsque cette réaction inflammatoire devient excessive et inadaptée, elle peut entraîner des dysfonctions et défaillances d’organes caractéristiques d’un sepsis et pouvant conduire au décès, malgré la disparition de l’agent infectieux (16).
Dans le paludisme à P. falciparum, certains antigènes parasitaires comme RESA et la GPI faciliteraient ce phénomène par le recrutement de macrophages et la libération de nombreuses cytokines pro-inflammatoires comme TNF-α, IL-1, IL-6. Le TNF-α est un acteur important, qui injecté aux souris reproduit la plupart des manifestations cliniques et biologiques du paludisme grave de l’homme (41). Chez l’homme, il a été démontré que les taux élevés de cette cytokine étaient corrélés au degré de sévérité des accès, à la parasitémie et même à la mortalité (41, 60). Le TNF-α induirait une surexpression de molécules d’adhésion par les cellules endothéliales ce qui facilite le phénomène de cytoadhérence précédemment décrit (42) (90). En association avec l’IFN-γ, il favoriserait l’expression de la NO synthase par les monocytes et la production endothéliale de NO qui jouerait un rôle dans la survenue du neuropaludisme (34, 83).

Manifestations cliniques et biologiques

En zone de forte endémicité palustre, les formes palustres graves sont plus fréquentes chez l’enfant de moins de 5 ans et le sujet non-immun, tandis qu’en zone hypo-endémique, toutes les classes d’âge sont concernées. Associé surtout par l’espèce P. falciparum, le paludisme grave consiste en un ensemble varié de syndromes associés à une mortalité élevée. Le coma, les convulsions, l’anémie sévère et la détresse respiratoire sont des manifestations très souvent décrites chez les enfants. Chez l’adulte non immun, la forme sévère est caractérisée par une atteinte de plusieurs organes tels que le rein donnant même une insuffisance rénale (58,106). Le pronostic est défavorable lorsque plusieurs symptômes apparaissent ensemble chez les enfants (51) (103).
L’atteinte neurologique est la forme sévère prédominante. Elle est encore appelée neuropaludisme ou paludisme cérébral. Il peut s’agir d’une simple obnubilation, de somnolence ou de confusion; mais aussi de manifestations plus graves comme le coma ou les convulsions chez l’enfant. Néanmoins, lorsque l’infection est contrôlée, la récupération neurologique est souvent complète, notamment chez l’adulte ou les séquelles sont plus rares que chez l’enfant (51).L’œdème cérébral est rare chez l’adulte, mais peut être fulgurant et entraîner rapidement le décès. Le scanner ou l’imagerie par résonance nucléaire montrent souvent une augmentation modérée du volume cérébral qui serait liée à la séquestration des formes parasitaires dans les vaisseaux cérébraux (62).
Toutefois, la survenue brutale d’un coma sous traitement par la quinine doit faire immédiatement éliminer une hypoglycémie, néanmoins un coma peut survenir brutalement en dehors de toute hypoglycémie (2).
La défaillance respiratoire est souvent associée à une défaillance multi-viscérale, elle est de mauvais pronostic (89, 92). L’atteinte myocardique est rare, cela malgré la séquestration parasitaire décrite au sein des vaisseaux cardiaques et la cardiotoxicité potentielle de plusieurs antipaludiques. Cette défaillance est considérée comme une résultante d’un choc septique dans lequel pourraient contribuer les co-infections bactériennes. P. falciparum peut aussi en être le seul responsable (89). L’acidose métabolique est une acidose lactique. Plusieurs phénomènes s’intriquent pour l’expliquer: une glycolyse anaérobie, une diminution du transport en oxygène liée à l’anémie, une dysfonction mitochondriale, les convulsions prolongées, un choc septique d’origine parasitaire et/ou bactérien, une altération des mécanismes d’oxydo-réduction ou une diminution de la clairance hépatique du lactate (122). Elle peut aussi être liée à l’insuffisance rénale aiguë notamment en cas d’anurie. L’acidose métabolique et le taux du lactate semblent avoir une bonne valeur pronostique tant en zone d’endémie que lors du paludisme grave d’importation (44, 89).
L’atteinte rénale est définie par une diurèse < 12 ml/kg/24h ou par une créatininémie restant élevée par rapport à l’âge malgré la réhydratation initiale, elle est rare chez l’enfant (50, 125, 126). Cette atteinte est réversible en 2 à 3 semaines. Une protéinurie est fréquemment constatée chez les patients atteints et résulterait le plus souvent d’une néphrite tubulo-interstitielle aiguë, comme en témoignent les anomalies à la biopsie rénale (11). L’atteinte peut aussi être liée à une ischémie rénale par cytoadhérence des GRp dans les capillaires glomérulaires (114). Dans un modèle murin, le rôle des cytokines sur le tubule rénal et sur l’interstitiel est également démontré. Par ailleurs, d’autres facteurs sont encore susceptibles d’intervenir à un moindre degré comme une hémolyse massive, une rhabdomyolyse. Une néphropathie glomérulaire immunologique est enfin rapportée, mais son rôle paraît anecdotique (114)
Chez l’enfant, l’évolution est en effet le plus souvent favorable spontanément et sans séquelles (126).
Les atteintes hépatiques constituent un réel problème dans la prise en charge des cas graves en réanimation. L’ictère est quasi-constant chez l’adulte ; en règle générale, il est modéré et peut se limiter à un simple subictère conjonctival (130). Il résulterait de l’hémolyse mais aussi d’une altération des fonctions de conjugaison hépatique et d’élimination biliaire (7).
Les atteintes métaboliques sont caractérisées par une acidose lactique. Pouvant être liée à une glycolyse anaérobie, une diminution des transports d’oxygène, une altération des mécanismes d’oxydoréduction ou une diminution de la clairance hépatique du lactate (124). Elle peut aussi être liée à l’insuffisance rénale aigue notamment en cas d’anurie. L’acidose métabolique et le taux du lactate semblent avoir une bonne valeur pronostique tant en zone d’endémie que lors du paludisme grave d’importation (44, 130).
Une hypoglycémie profonde est surtout observée chez l’enfant. C’est un facteur de mauvais pronostic et qui se définit par un taux sanguin de glucose < 2,2 mmol/L (130). Elle doit être systématiquement recherchée en cas de troubles de la conscience ou de convulsions. Elle relève de plusieurs mécanismes comme une inhibition de la néoglucogenèse sous l’effet du TNF-α (54, 127).
Chez les enfants, la détresse respiratoire est une manifestation pouvant être retrouvée dans la forme sévère à P. falciparum. Elle a été associée à l’acidose métabolique (119), qui est un indicateur de pronostic (37, 67, 124). Une forte production de lactate par des tissus non oxygénés de l’hôte serait à l’origine car conduisant à une hyperventilation (37).
L’anémie palustre sévère est retenue lorsque le taux d’hémoglobine est inférieur à 7 g/dL en présence du parasite. C’est la forme la plus étudiée après le neuropaludisme. Elle peut entraîner la mort surtout chez les enfants et à un degré moindre par rapport à la forme cérébrale (67, 103). Elle constitue le phénotype le plus fréquent et plusieurs mécanismes contribueraient à son installation (80). Il s’agit entre autres mécanismes de la destruction des érythrocytes soit directement par rupture au cours du cycle biologique soit par érythrophagocytose ou par une lyse par le complément et les Ac (75).
La thrombopénie est fréquente dans le paludisme grave. Sa valeur pronostique est faible et ses mécanismes physiopathologiques nombreux : une lyse intravasculaire, une diminution de la durée de vie des plaquettes, une splénomégalie, une séquestration vasculaire des plaquettes au contact des GRp (130).
La relation entre la parasitémie et la gravité dépend du statut immunitaire des individus, celui-ci étant variable suivant l’âge et le niveau de transmission. En zone holo-endémique, une charge parasitaire élevée est souvent tolérée chez l’enfant et chez l’adulte. A partir du seuil de 20%, on parle d’accès palustre sévère. Chez les enfants non immuns vivant en zone de paludisme instable, une parasitémie ≥ 4% est considéré comme étant un critère de gravité (130) (49).

IMMUNITE ANTI-PALUSTRE

L’infection palustre engendre des réponses immunitaires chez l’hôte avec une composante innée ou non spécifique et une composante acquise ou spécifique qui agissent de façon complémentaire. L’immunité innée est activée dès le début de l’infection et oriente le développement de l’immunité « acquise ». L’immunité acquise est spécifique des stades de développement du parasite et des espèces parasitaires. Elle n’est que partiellement protectrice chez les sujets vivants en zone de forte endémicité.

Notion de prémunition

La prémunition, décrite pour la première fois par Sergent et al. en 1924, correspond à une situation où le maintien d’une inoculation parasitaire minimale est une condition indispensable pour une protection contre une infection ultérieure. Cette pression minimale peut correspondre à la survie pendant une longue durée d’une population parasitaire chez l’hôte ou à l’exposition permanente à des nouvelles infections.
En zone d’endémie l’immunité contre le paludisme se développe avec l’âge et l’exposition. Cette immunité dite de prémunition est protectrice contre les accès mais elle est non stérilisante. Dans les régions de transmission intense du paludisme, cette immunité se développe plus rapidement (77). Cette prémunition permet une protection clinique contre le développement des formes graves de la maladie et maintient la parasitémie à un faible niveau permettant le portage asymptomatique (108). Cette immunité s’instaure rapidement contre les formes graves mais plus lentement contre les accès simples. En plus de son acquisition lente, son maintien nécessite des piqûres infectantes régulières (32). A cela s’ajoute une spécificité d’espèce ; il n’existe pas d’immunité croisée entre les différentes espèces plasmodiales, ni une spécificité de stade.
Les travaux de Koch en 1900 effectués dans deux populations différentes vivant dans une zone de transmission forte et faible de paludisme qui ont permis de démontrer l’existence d’une immunité acquise protectrice contre cette infection. Cette immunité n’est pas stérilisante car en zone d’endémie palustre de transmission stable, le portage du parasite sans manifestations cliniques est fréquent. Cet état immunitaire qui permet de contrôler la parasitémie à un seuil sans manifestation clinique a été appelé prémunition par Sergent (33).

Table des matières

Introduction
PREMIERE PARTIE : GENERALITES
I – DEFINITION ET HISTORIQUE
I-1 Définition
I-2 Historique
II – EPIDEMIOLOGIE DE L’INFECTION PALUSTRE
II-1 Paludisme dans le monde
II-2- Paludisme au Sénégal
III- HOTES ET BIOLOGIE DE PLASMODIUM
III-1 Agent pathogène
III-2- Vecteurs
III-3- Cycle évolutif du parasite
III-3-1- Phase sexuée ou sporogonie chez l’anophèle
III-3-2- Phase asexuée ou schizogonie chez l’homme
III-3-2-1- Schizogonie pré ou éxo-erythrocytaire
III-3-2-2- Schizogonie érythrocytaire
IV – PATHOLOGIE DE L’INFECTION PALUSTRE
IV-1- Accès palustres simples
IV-2- Formes graves du paludisme
IV-2-1- Définition et critères du paludisme grave
IV-2-2- Physiopathologie
IV-2-2-1- Aspects physiopathologiques liés au parasite
IV-2-3- Manifestations cliniques et biologiques
V – IMMUNITE ANTI-PALUSTRE
V-1- Notion de prémunition
V-2- Immunité Innée
V-3- Immunité adaptative
V-3-1- Rôles des lymphocytes T CD4+ et T CD8+
V-3-2- Rôles des lymphocytes B et des anticorps
DEUXIEME PARTIE : ETUDE EXPERIMENTALE
I – OBJECTIFS
I – 1 – Objectif général
I – 2 – Objectifs spécifiques
II – METHODOLOGIE
II-1 Site, cadre et population d’étude
II-1-1- Site d’étude
II-1-2- Cadre d’étude et recrutement
II-1-3- Population d’étude et échantillons collectés
II-2- Matériels
II-2-1- Equipements de laboratoire et petits matériels
II-2-2- Tampons et réactifs chimiques
II.2.3 Matériel biologique
II-3- Méthodes
II -3-1 – Dosage des anticorps par ELISA
II-3-3. Analyses statistiques des résultats
III. RESULTATS
III – 1. Caractéristiques de la population d’étude
III – 1.1 Caractéristiques générales
III – 1 – 2 Caractéristiques hémato-parasitologiques
III – 2- Analyse des réponses en IgG dirigées contre les antigènes de stades parasitaires sanguins
III-2-1–Evolution des réponses en IgG anti-stades sanguins suivant l’âge
III-2-2 — Comparaison des réponses d’anticorps anti-stades sanguins dans chaque classe d’âge
III-2-3 — Relation entre les taux IgG dirigées contre les antigènes sanguins
III – 3- Analyse des réponses IgG dirigées contre les antigènes hépatiques
III-3-1- Corrélation entre la technique MAGPIX® et la technique ELISA
III- 3 –2 – Profil évolutif des réponses en IgG anti-LSA suivant l’âge des patients
III – 3-3- Analyse des réponses en IgG anti- LSA1-41 suivant la classe d’âge
III-4-Relation entre les IgG anti-MSP1 et les IgG anti-LSA1-41
IV- DISCUSSION :
CONCLUSION ET PERPECTIVES
Références Bibliographiques

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