Etude de l'immunité innée et de la chimiorésistance aux anti-paludéens dans un modèle de souris immunodéficiente humanisée infectée par plasmodium falciparum

par Rajeev Kumar Tyagi

Thèse de doctorat en Infectiologie. Parasitologie

Sous la direction de Pierre Druilhe.

Soutenue en 2011

à Paris 5 .


  • Résumé

    Le paludisme causé par Plasmodium falciparum demeure un important problème de santé publique au niveau mondial. Une des nombreuses difficultés de la recherche dans ce domaine est l’impossibilité d’infecter des rongeurs de laboratoire par P. Falciparum, en raison de la spécificité d’espèce. Un modèle expérimental chez le rongeur serait pourtant d’une grande utilité, pour des études de physiopathologie, de chimiothérapie, et pour la recherche vaccinale. Des travaux précédents du laboratoire ont mis au point un modèle murin reposant sur l’injection intrapéritonéale de globules rouges humains (GRh) normaux et infectés par P. Falciparum dans des souris génétiquement immunodéficientes qui recevaient en outre un traitement immunosuppresseur visant l’immunité innée résiduelle (modèle IP). Cependant, seule une faible minorité des souris développaient une parasitémie stable. Nos efforts se sont donc concentrés sur l’optimisation de ce modèle. La première partie du présent travail est l’étude des paramètres affectant le passage trans-péritonéal et la survie des GRh, avec une particulière attention pour les cellules impliquées dans l’immunité innée, que nous avons cherché à contrôler par divers agents immunomodulateurs. Cependant nos efforts ont été limités par le faible taux de succès de passage trans-péritonéal des globules rouges vers le sang périphérique, ce qui nous a amené à utiliser l’injection intraveineuse (modèle IV). Nous avons montré que l’altération de l’immunité innée résiduelle chez les souris immunodéficientes âgées, et le traitement immunomodulateur par l’inosine, entraînaient une diminution significative des réponses inflammatoires, et un accroissement significatif du nombre de souris ayant une parasitémie stable et durable. Un progrès majeur est venu de l’utilisation de la souris NOD/SCID/IL2Rγ-null (NSG), qui présente un déficit profond de l’immunité naturelle et de l’immunité acquise. La seconde partie du travail montre que ce modèle NSG-IV permet d’obtenir de façon reproductible une parasitémie stable de P. Falciparum chez la souris. Ceci nous a permis de sélectionner, par exposition prolongée à des doses croissantes d’artésunate, des souches de P. Falciparum résistantes à cet antipaludique majeur, et grâce à elles d’étudier, in vitro et in vivo, la résistance croisée à l’artésunate, à la quinine et à l’amodiaquine.

  • Titre traduit

    Immunological and chemotherapeutic studies in an improved humanized mouse model of Plasmodium falciparum infection


  • Résumé

    Malaria remains a major public health problem; among the many hurdles of research in this field, a major one is the lack of experimental mouse models to study in vivo the infection by Plasmodium falciparum, the species responsible for severe malaria, hence for almost all of the mortality. Such models would be most helpful to study new anti-malarial drugs, new drug combinations, and to evaluate candidate vaccines. Recent progress has been made to obtain a long-lasting graft of human red blood cells (hu- RBCs, the natural hosts of asexual blood forms of P. Falciparum) in immunodeficient mice. Previous works in the laboratory have shown that combining an additional immunosuppression of the residual innate immunity of these mice with the intraperitoneal injection of parasitized hu-RBCs, allowed to obtain long-lasting parasitemias, but only in a small percentage of mice. Thus, our efforts were aimed at improving this “intraperitoneal” model. The first part of the work deals mainly with the parameters enabling a better engraftment of hu-RBCs and with the study of different cellular populations involved in innate immunity. We then performed a systematic analysis of various protocols of modulation of residual innate immunity. However, limited success rate and chronic problem of transperitoneal passage of hu-RBCs into the blood stream in this model prompted us to shift to intravenous injections (IV model). The impaired innate immunity of aged mice and the immunosuppressive effect of inosine brought significant control over inflammatory reactions and therefore improved the development of P. Falciparum in vivo. The second part validates the stability, reproducibility and long-standing tendency of parasitaemia in the IV model using the NOD/SCID/IL2Rγ-null mouse (NSG), a mous strain with profoundly deficient adaptive and innate immunity (NSG-IV model). We took advantage of this model to select artesunate resistant mutants of P. Falciparum through prolonged exposure of the parasite to increasing levels (step wise) of the drug, and to examine in vitro and in vivo the cross-resistance to quinine and amodiaquine in these artesunate resistant strains.

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  • Détails : 1 vol. (189 f.)
  • Notes : Thèse pouvant être reproduite après corrections suggérées au cours de la soutenance
  • Annexes : Bibliographie 163-188 p.

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