Etude des bases moléculaires et cellulaires de la tolérance aux trypanosomoses chez les bovins par RNAseq

par Mélanie Peylhard

Thèse de doctorat en Mécanismes des Interactions parasitaires pathogènes et symbiotiques

Sous la direction de Sophie Thevenon.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de GAIA - Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau , en partenariat avec INTERTRYP-Interactions hôte - vecteur - parasite - environnement -dans les maladies tropicales négligées dues aux Trypanosomatidés. (laboratoire) .


  • Résumé

    La Trypanosomose Animale Africaine (TAA) est une maladie parasitaire (trypanosome) à transmission vectorielle (glossine). En Afrique sub-saharienne elle constitue un obstacle majeur au développement de l'élevage. Toutefois, il existe des races bovines taurines trypanotolérantes capables de tolérer la maladie. Les races européennes et indicines sont trypanosensibles et, sans traitement, meurent généralement de l'infection. Les objectifs de thèse sont d'améliorer les connaissances sur les interactions hôtes-parasites en identifiant les gènes, les réseaux de gènes, les voies métaboliques et les fonctions biologiques associés à la trypanotolérance. Cinq races bovines ouest-africaines ont été expérimentalement infectées par Trypanosoma congolense. Des banques RNA-seq ont été réalisées à partir des échantillons sanguins pour caractériser le métatranscriptome au cours de l'infection (bovin+parasite). Les principaux résultats révèlent que l'infection a eu un impact majeur sur le transcriptome des leucocytes bovins quelle que soit la race. Les résultats confirment globalement les données issues de la littérature notamment une activation précoce de la réponse immunitaire innée, suivie d'une activation de la réponse humorale et d'une inhibition des cellules T au stade chronique de l'infection. Des résultats nouveaux ont pu être mis en évidence comme une forte perturbation du métabolisme et de la production d'énergie chez l'hôte. La race N'Dama (trypanotolérante de référence) a présenté une réponse immunitaire plus précoce et plus intense associée à une forte activation de la production d'énergie par les cellules. La race Zébu (trypanosensible de référence) a présenté une forte perturbation du métabolisme des lipides, probablement due à une spoliation par le parasite ou en lien direct avec une dérégulation du métabolisme de l'hôte. En conclusion, j'ai pu mettre en évidence des différences subtiles dans certaines voies d'activation de la réponse immunitaire, et mis en exergue les interactions entre la réponse immunitaire, des modifications métaboliques, et les perturbations induites par les parasites. Ces interactions métabolisme*réponse immunitaire mériteraient des études plus approfondies chez le bovin, pour améliorer le traitement des trypanosomoses.

  • Titre traduit

    Study of molecular and cellular mechanisms of tolerance to trypanosomoses in cattle by RNAseq


  • Résumé

    Animal African Trypanosomosis (AAT) is a parasitic disease (trypanosome) with vectorial transmission (tsetse fly). In sub-Saharan Africa, it constitutes a major impediment to livestock development. However, there are trypanotolerant taurine cattle breeds capable of tolerating the disease. European and indicine breeds are trypanosusceptible and, without treatment, usually die from infection. PhD objectives are to improve knowledge of host-parasite interactions by identifying the genes, gene networks, metabolic pathways, and biological functions associated with trypanotolerance. Five West African cattle breeds have been experimentally infected with Trypanosoma congolense. RNA-seq libraries were constructed from blood samples to characterize the metatranscriptome during infection (bovine + parasite). The main findings reveal that the infection had a major impact on the transcriptome of cattle leukocytes regardless of breed. The results generally confirm the data from the literature including early activation of the innate immune response, followed by activation of the humoral response and inhibition of T cells in the chronic stage of infection. New results could be highlighted as a strong disruption of metabolism and energy production in the host. The N'Dama (trypanotolerant reference) breed showed an earlier and more intense immune response associated with strong activation of energy production by the cells. The Zebu breed (trypanosusceptible reference) showed a strong disruption of lipid metabolism, probably due to spoliation by the parasite or directly related to deregulation of the host metabolism. In conclusion, I was able to highlight subtle differences in some pathways related to the activation of the immune response, and highlighted the interactions between immune response, metabolic changes, and parasite-induced disturbances. These interactions metabolism * immune response deserve further study in cattle, to improve the treatment of trypanosomoses.