Interactions Plasmodium falciparum/Anopheles gambiae et mécanismes moléculaires de la transmission chez le vecteur

par Sandrine Eveline Nsango

Thèse de doctorat en Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie

Sous la direction de Elena A. Levashina et de Isabelle Morlais.

Soutenue en 2011

à Strasbourg .


  • Résumé

    Avec environ 250 millions de cas enregistrés annuellement dans le monde, et 89% des cas recensés en Afrique sub-saharienne, le paludisme reste une des parasitoses les plus dévastatrices. Pendant le cycle de développement du parasite chez le vecteur, des pertes importantes en nombre de parasites ont été reportées ; elles sont le fait du système immunitaire du moustique, qui peut éliminer complètement les parasites et interrompre ainsi la transmission de la maladie. Le séquençage du génome de l’anophèle et la possibilité d’invalidation des gènes par interférence d’ARN (RNAi) ont permis d’effectuer des analyses fonctionnelles de la réponse antiparasitaire du moustique. Dans le but d’étudier le rôle de TEP1 dont l’activité contre P. Berghei a été élucidée par RNAi, dans le contexte naturel, les moustiques invalidés pour TEP1 ont été gorgés sur membrane à partir du sang des porteurs de gamétocytes de P. Falciparum. L’utilisation de sept marqueurs microsatellites pour le génotypage des gamétocytes, a révélé que la MOI est un paramètre primordial qui prédéfinit le phénotype d’un gène candidat; TEP1 n’exerçant son activité antiparasitaire que dans les cas d’infections de MOI2. L’étude comparative de la réponse immune d’A. Gambiae vis-à-vis des parasites humain et de rongeurs, a révélé une sensibilité distincte de chacune des espèces parasitaire à une arme de la réponse immune du moustique. Nous avons par ailleurs identifié deux nouveaux acteurs de cette réponse, TGase9098 et Kay, spécifiquement impliqués dans la défense du moustique contre l’infection à P. Falciparum. A partir de la mesure de l’expression des peptides antimicrobiens Defensine1, Gambicine et TEP1 par PCR quantitative, nous avons mis en exergue le fait que cette immunité basale puisse avoir un impact sur la compétence vectorielle des stades adultes. Les différences phénotypiques observées entre les parasites, clonal de rongeurs, et les isolats naturels de P. Falciparum, confirment la complexité des interactions rencontrées en condition naturelle de transmission. L’identification des acteurs antiparasitaires spécifiquement dirigés contre P. Falciparum, constitue un atout majeur dans la mise en place ainsi que dans l’amélioration des mesures de lutte visant à bloquer le développement parasitaire chez son vecteur naturel.

  • Titre traduit

    Interactions Plasmodium falciparum/Anopheles gambiae and molecular mechanisms of transmission in the vecteur


  • Résumé

    With 250 million of clinical cases annually, of which 89% occur in sub-Saharan Africa, malaria remains one of the most devastating infectious disease in the world. During its life cycle within a mosquito, the parasite undergoes dramatic losses attributed to mosquito immunity, which in some cases can efficiently block parasite development leading to total mosquito refractoriness to Plasmodium. The genome sequencing of A. Gambiae and the development of reverse genetic tools such as in vivo gene silencing using dsRNA, benefited dramatically functional analysis of mosquito antiparasitic responses. During my PhD studies, I investigated the role of TEP1, the first mosquito factor identified that mediates killing of P. Berghei ookinetes, using experimental infections with fields isolates of P. Falciparum in Cameroon. I have demonstrated that TEP1 mediates killing of the human malaria P. Falciparum but, surprisingly, the antiparasitic effect of TEP1 was detected only in monoclonal infections or infections with low genetic complexity (MOI ≤ 2). These studies revealed a new parameter that regulates outcome of infections in natural conditions, which should be taken into consideration for accurate result analysis. Further, our comparative analysis revealed that rodent and human parasites were sensitive to distinct arms of the mosquito immune responses. I demonstrated that P. Falciparum parasites were particularly sensitive to mosquito wounding-induced responses and identified two new components of these responses, AP1/Kay and TGase9098. I have then tested a hypothesis that mosquito basal immunity induced at larval stages impacted vector competence of mosquitoes. Transcriptional analysis of expression of antimicrobial peptides defensin 1, gambicine and TEP1 in A. Gambiae larvae collected in a series of larval breeding sites in Cameroon, suggested that higher levels of expression of immune markers correlated with lower Plasmodium infection rates in adults. The identification of factors that limit P. Falciparum development should provide new approaches for innovative control measures to block parasite development within the mosquito.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (XIV-284 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 231-258. notes bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Blaise Pascal.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2011;0923
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