Comparative biology of susceptible and naturally- resistant Pseudosuccinea columella snails to Fasciola hepatica (Trematoda) infection in Cuba : ecological, molecular and phenotypical aspects

par Annia Alba Menendez

Thèse de doctorat en Biologie

Sous la direction de Benjamin Gourbal et de Antonio A. Vazquez Perera.

Soutenue le 12-12-2018

à Perpignan en cotutelle avec l'Instituto Pedro Kouri (La Havane, Cuba) , dans le cadre de Energie et Environnement , en partenariat avec Interactions Hôtes-Pathogènes-Environnements / IHPE (laboratoire) et de Laboratorio de Malacología (La Havane, Cuba) (laboratoire) .

Le président du jury était Jérôme Boissier.

Le jury était composé de Jérôme Boissier, Christine Coustau, Philippe Jarne, Sylvie Hurtrez-Boussès, Marion Vittecoq.

Les rapporteurs étaient Christine Coustau, Philippe Jarne.

  • Titre traduit

    Biologie comparative de Pseudosuccinea columella (Mollusca Gastropoda) naturellement résistant et susceptible à l’infection par Fasciola hepatica (Trematoda) à Cuba : aspects écologiques, moléculaires et phénotypiques


  • Résumé

    Pseudosuccinea columella est un des principaux hôtes intermédiaires de Fasciola hepatica, un trématode cosmopolite infectant l’Homme et les animaux domestiques et sauvages, et transmis par des mollusques d’eau douce. L’existence exclusive à Cuba de populations de P. columella qui sont sensibles et naturellement résistantes (encapsulation hémocytaire du parasite) à l’infection par F. hepatica offre un modèle Mollusque-Trématode très intéressant en termes de biologie évolutive, de santé humaine et de stratégies de contrôle vectorielle. L’étude des aspects écologiques, moléculaires et phénotypiques est essentielle pour comprendre les particularités de ce système. Ainsi, nos résultats ont montré que les mollusques sensibles et résistants partagent des exigences écologiques similaires mais chez les résistants la distribution est limitée aux localités avec des eaux acides et peu dures (pH/dureté totale (DT), 6-6.5/4°-10°d) et une richesse des communautés de mollusques très faible, ceci semblant indiquer coût élevé à la résistance. La comparaison de traits d’histoire de vie en laboratoire a permis de confirmer une haute tolérance aux variations de pH/DT de l’eau chez les mollusques résistants mais a montré également une diminution du potentiel reproductif des souches résistantes par rapport aux sensibles. Sur la base de ces observations, des approches «omiques» comparatives ont été entreprises entre souches sensibles et résistantes. Ce travail de thèse nous a aidé à comprendre les particularités de ce modèle hôte-parasite, mais présente également une avancée en termes d’utilisation de la résistance de P. columella à des fins de contrôle de la transmission parasitaire.


  • Résumé

    Pseudosuccinea columella is one of the main intermediate hosts of Fasciola hepatica, a cosmopolitan snail-borne trematode that affects humans, livestock and wildlife. The occurrence in Cuba of susceptible and naturally-resistant populations of this species to F. hepatica infection (host’s hemocytes encapsulate the parasite upon penetration) offers an interesting Mollusca - Trematoda model with applications on evolutionary biology, health sciences and vector control strategies. Thus, here we explored different ecological, molecular and phenotypical aspects of this system to better understand P. columella resistance. We determined that while susceptible and resistant snails share similar ecological requirements, resistant populations occurred only at low pH (6.5-6.5) and total hardness (TH; 4°-10°d) waters, with low snail species richness, suggesting a high ecological cost of resistance. Comparison of life history traits between susceptible and resistant snails, experimentally-reared at low or common pH/TH conditions, showed that resistant populations display higher tolerance to pH/TH variations and a lower reproductive potential. To gain more insights on the molecular bases of the features associated to resistance in P. columella, we performed comparative “omics” approaches on naïve snails from both phenotypes at whole snail level (RNAseq) and at the albumen gland level (2D-electrophoresis). This thesis presents the latest efforts to broadly characterize this model, which constitute building steps for the comprehension of P. columella resistance and for its application to tackle parasite transmission


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