Epidémiologie moléculaire, facteurs de risque de transmission et pathogénicité du protiste parasite Blastocystis sp.

Molecular epidemiology, risk factors of transmission and pathogenicity of protist parasite Blastocystis sp.

• Auteur / Autrice : Dima El Safadi
• Direction : Monzer Hamze, Eric Viscogliosi, Fouad Dabboussi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Parasitologie et mycologie
• Date : Soutenance le 29/09/2014
• Etablissement(s) : Lille 2 en cotutelle avec Université Libanaise
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Lille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre d'infection et d'immunité de Lille
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Monzer Hamze, Eric Viscogliosi, Fouad Dabboussi

Mots clés

Mots clés contrôlés

pathogénicité

Blastocystis

Épidémiologie moléculaire

Infections à Blastocystis

Dissertations universitaires

transmission

Blastocyste

Microorganismes -- Pathogénicité

Épidémiologie moléculaire

Mots clés libres

Blastocystis sp.

Parasites intestinaux

Pathogénicité

Blastocystis sp.

Intestinal parasite

Molecular epidemiology

Pathogenicity

PCR

Subtyping

Transmission

Zoonosis

Résumé

Blastocystis est un protozoaire anaérobie trouvé dans le tube digestif de l’homme et de nombreux animaux. Il est à ce jour le parasite intestinal le plus fréquemment retrouvé dans les selles humaines. Dix-sept sous-types (ST1 à ST17) ont été décrits en se basant sur la comparaison des séquences du gène de l’ARNr 18S. L’infection à Blastocystis est associée à une variété de troubles gastro-intestinaux et plusieurs études suggèrent une corrélation entre la pathogénicité et le ST du parasite. Trois différents axes de recherche ont été développés. Le premier s’est focalisé sur la prévalence et la biodiversité génétique de ce parasite dans les populations humaines. Des études épidémiologiques ont été menées en France et au Liban mais aussi en Afrique en réalisant la première enquête au Sénégal. Le sous-typage des isolats a été réalisé par PCR en temps réel en ciblant un domaine du gène de l’ARNr 18S suivi d’un séquençage direct du produit de PCR. Au Liban, la prévalence de Blastocystis était de 20% dans la population globale avec une corrélation entre le ST1 et le développement de symptômes gastro-intestinaux. Dans le même pays, cette prévalence dépassait les 60% chez des patients symptomatiques et des écoliers. Au Sénégal, la prévalence observée est la plus importante jamais décrite pour ce parasite puisqu’elle atteignait 100% dans une population d’une centaine d’enfants vivant en milieu rural. Ces données soulignent l’impact socioéconomique de la blastocystose dans les pays en développement où les conditions sanitaires sont souvent précaires. En France, une prévalence importante de 18% a pourtant été observée dans une large étude épidémiologique englobant des patients présentant ou non des symptômes et suivis dans 11 hôpitaux répartis sur tout le territoire français. Le ST3 est prédominant suivi des STs 1, 2 et 4 comme dans une majorité de pays à travers le monde. Le deuxième axe s’est concentré sur l’identification des facteurs de risque de transmission de Blastocystis à l’homme. Le parasite a été recherché dans les selles de vaches et de patients ainsi que dans des échantillons d’eau consommée par l’homme et les animaux dans une région géographique limitée du Nord Liban. 30% des échantillons humains, 69% des échantillons d'eau et 80% des échantillons de bovins étaient positifs pour le parasite. Le ST3 était prédominant dans les échantillons humains et d’eau suivi des ST1, ST2 et ST4. Par contre, ST10 et ST14 étaient prédominants chez les bovins mais ces deux STs n’ont pas été retrouvés dans les autres types d’échantillons. Pour expliquer l'absence des ST10 et ST14 dans ces échantillons, une transmission de ces STs par contact direct entre les bovins et/ou l'absence de formes kystiques transmissibles pour ces STs ont été proposées. Ce parasite a aussi été recherché dans les selles de nombreux groupes d’animaux du zoo de La Palmyre en France. Nous avons montré que près de 40% des selles analysés étaient positives pour Blastocystis et identifié de nouveaux réservoirs d'infections pour l’homme chez les carnivores. La prévalence du parasite atteignait 60% chez les primates chez lesquels les ST1 à ST5 identifiés sont identiques à ceux observés chez l'homme confirmant la faible spécificité d’hôte de ces STs. Dans une autre étude, la prévalence de Blastocystis était de seulement 3,5% dans une population de chiens en France suggérant que cet animal n'est pas un hôte naturel de Blastocystis. Enfin, pour clarifier la pathogénicité de ce parasite, le troisième axe de mes travaux a souligné le caractère invasif de Blastocystis dans un cas de péritonite appendiculaire chez une fillette de 9 ans de retour du Maroc. Seul Blastocystis a été détecté dans les selles, l’appendice, le liquide péritonéal et le sac de Douglas de cette patiente. Une gastro-entérite s’est de plus déclarée simultanément chez 26 membres de la famille de l'enfant suggérant une épidémie qui pourrait trouver son origine dans la consommation commune d’une eau contaminée.

Blastocystis sp. is an anaerobic parasitic protozoa found in the digestive tract of humans and numerous animals. To date, it is the most common intestinal parasite found in human feces with worldwide distribution. Seventeen subtypes (ST1-ST17) have been described based on the comparison of SSU rRNA gene sequences. Blastocystis infection is associated with various gastrointestinal disorders and many studies suggest a correlation between Blastocystis STs and pathogenicity. My work was developed on three different topics. The first concerned the prevalence and the genetic biodiversity of the parasite in human populations. Epidemiological studies were conducted in France and Lebanon but also in Africa by performing the first survey of this parasite in Senegal. Subtyping of the isolates was performed by real-time PCR targeting a domain of the SSU rRNA gene followed by direct sequencing of the PCR product. In Lebanon, the prevalence of Blastocystis reached 20% in the general population and we demonstrated a correlation between ST1 infection and the presence of symptoms. In the same country, this prevalence was 60% in schoolchildren and patients presenting gastrointestinal symptoms. Strikingly, the prevalence of Blastocystis in a population of one hundred children living in a rural area reached 100% in Senegal and more than half of the infected children by the parasite presented gastrointestinal disorders. These latter studies highlighted the socioeconomic impact of blastocystosis in developing countries with poor hygiene sanitation. In France, a large-scale molecular epidemiological study was performed including patients presenting or not gastrointestinal symptoms. Stool samples were collected during winter and summer in 11 hospitals spread all over the French territory. We observed a high prevalence of Blastocystis in the french population with an average of 18.2% and the predominance of ST3 followed by ST1, ST4 and ST2 as in numerous countries. We also identified seasonal variations since the average prevalence of the parasite is 13.6% in winter and 23.1% in summer. The second topic focused on the identification of the risk factors of Blastocystis transmission to humans. We searched this parasite in bovid and human stools as well as in drinking water samples consumed by bovids and breeders in a limited geographic area of North-Lebanon. 30% of human samples, 69% of water samples and 80% of bovid samples were positive for the parasite. Interestingly ST3 is predominant in human and water samples followed by ST1, ST2 and ST4. ST10 and ST14 were predominant in bovid but both STs are lacking in human and water samples. To explain the lack of ST10 and ST14 in human and water samples, we suggested a transmission of these STs occurring through direct contact between bovid and / or the absence of transmissible cystic forms of these STs. Furthermore, this parasite was searched in the stools of numerous animal groups in the zoo of La Palmyre in France. We showed that nearly 40% of the analyzed stools were positive for Blastocystis and identified new reservoirs of human infections in carnivores. The prevalence of the parasite reached 60% in primates in which the identified ST1 to ST5 are identical to those observed in humans confirming the limited host specificity of these STs. In another study, we showed that the prevalence of Blastocystis was of only 3.5% in a population of one hundred dogs in France suggesting that this pet is not a natural host of Blastocystis. Finally, to clarify the pathogenicity of this parasite, the third topic highlighted the invasive character of Blastocystis observed in a case of appendicular peritonitis in a 9-year old girl returning from Morocco. Only Blastocystis was detected in stools, appendix, peritoneal liquid and Douglas pouch of the patient. Interestingly, simultaneous gastroenteritis occurred in 26 members of the child’s family suggested an outbreak with contaminated water as probable origin.