Leishmania killicki : histoire évolutive et organisation spatio-temporelle des populations en Tunisie

Leishmania killicki : evolutionary history and spatio-temporal organization of populations in Tunisia

• Auteur / Autrice : Dhekra Chaara
• Direction : Francine Pratlong, Hamouda Babba
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Soutenance le 19/12/2014
• Etablissement(s) : Montpellier 1 en cotutelle avec Université du Centre (Monastir, Tunisie). Faculté de Pharmacie
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; Ecole Doctorale ; ....-2014)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Maladies infectieuses et vecteurs : écologie, génétique, évolution et contrôle (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Sylvain Godreuil
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Francine Pratlong, Hamouda Babba, Sylvain Godreuil, Jean-Pierre Dedet, Mahjoub Aouni, Taieb Messaoud
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Pierre Marty, Hammadi Ayadi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Géographie -- Classification

Épidémiologie

Leishmania

Mots clés libres

Leishmania killicki

Histoire évolutive

Taxonomie

Structure des populations

Épidémiologie

Transmission

Leishmania killicki

Histoire évolutive

Taxonomy

Population structure

Epidemiology

Transmission

Résumé

De découverte relativement récente en 1986, Leishmania killicki est un parasite exclusivement décrit au Maghreb. La Tunisie est le premier pays où ce parasite a été identifié, suivi de la Lybie et de l'Algérie. Peu de travaux ont été réalisés sur ce parasite. En conséquence, de nombreux éléments concernant son épidémiologie, sa transmission, sa structure et sa dynamique des populations sont encore méconnus. L'objectif de ce travail est d'étudier la position taxonomique, l'histoire évolutive et la structure des populations de L. killicki pour comprendre son épidémiologie, sa dynamique de transmission et sa distribution restreinte alors que d'autres taxons sont largement dispersés dans le monde. Notre étude a été menée sur le plus important nombre d'isolats de L. killicki étudié jusqu'à présent. Pour atteindre l'objectif de cette thèse, nous avons intégré un échantillon de L. tropica (espèce génétiquement la plus proche de L. killicki) comme élément de comparaison. 198 isolats des deux taxa L. killicki (85) et L. tropica (113) ont été étudiés. Ces échantillons sont constitués de 168 souches isolées de lésions cutanées humaines (Maroc 113; Tunisie 47; Algérie 7; Libye 1), de 27 prélèvements cutanés humains (Tunisie), de deux prélèvements de moelle osseuse de deux Ctenodactylus gundi (Tunisie) et un échantillon d'une femelle de Phlebotomus sergenti (Tunisie). L'étude a été réalisée par la technique isoenzymatique (MLEE), le MLST (MultiLocus Sequence Typing) et le MLMT (MultiLocus Microsatellite Typing). L'étude du statut taxonomique de L. killicki confirme sa position dans le complexe L. tropica. Les analyses génétiques suggèrent qu'un effet fondateur à partir d'une sous population de L. tropica serait à l'origine de L. killicki. Suite à ces résultats, nous proposons de nommer ce taxon L. killicki (syn. L. tropica). Les données montrent clairement que L. killicki (syn. L. tropica) évoluerait maintenant de manière indépendante tout en accumulant des divergences, probablement dues aux barrières écologiques. La comparaison de la structure des populations de L. killicki (syn. L. tropica) et L. tropica au Maghreb révèle une organisation et des dynamiques de populations différentes. L. killicki (syn. L. tropica) apparait peu polymorphe et très structuré dans l'espace et dans le temps, alors que L. tropica est génétiquement hétérogène, peu structuré temporellement et géographiquement. Ces résultats suggèrent une évolution et des cycles épidémiologiques distincts. Différents paramètres peuvent expliquer ces patterns épidémiologiques et génétiques opposés tels que l'écosystème, les vecteurs, les réservoirs ou encore les hôtes. L'ensemble de ces données suggère que la sous population de L. tropica qui a émergé en Tunisie a dû s'adapter à un nouvel écosystème générant des patterns épidémiologiques et évolutifs spécifiques. Dans ce contexte, même si nous proposons aujourd'hui que L. killicki est synonyme de L. tropica, il est possible que dans l'avenir, nous observions des divergences phylogénétiques et épidémiologiques qui justifieraient de reconsidérer sa position taxonomique.

Recently discovered in 1986, Leishmania killicki occurs exclusively in Maghreb. Tunisia is the first country where this parasite was identified, followed by Libya and Algeria. Few studies have been conducted on this parasite. Consequently, many elements on its epidemiology, transmission, population structure and dynamics remain unknown. The objective is to study the taxonomic position, the evolutionary history and the population structure of L. killicki to understand its epidemiology, transmission dynamics and restricted distribution while other taxa are widely dispersed throughout the world. It is worth noting that our study was conducted on the largest number of studied isolates of L. killicki up to now. In order to reach the objective, a sample of L. tropica (species genetically close to L. killicki) was included as a baseline. 198 samples of the two taxa L. killicki (85) and L. tropica (113) were studied. The sample is composed of 168 strains isolated from human skin lesions (Morocco 113, Tunisia 47, Algeria 7, Libya 1), 27 human skin lesions samples (Tunisia), two bone marrow samples of Ctenodactylus gundi (Tunisia) and a sample of a Phlebotomus sergenti female (Tunisia). The study was carried out by the three techniques Multilocus Enzyme Electrophoresis (MLEE), MLST (MultiLocus Sequence Typing) and MLMT MultiLocus Microsatellite Typing.The study of the taxonomic status of L. killicki confirms its position in the L. tropica complex. The genetic analyzes suggest that a founder effect from a subpopulation of L. tropica could be the source of L. killicki. Based on these results, we propose to call this taxon L. killicki (syn. L. tropica). The data show clearly that L. killicki (syn. L. tropica) would now evolve independently accumulating differences, probably due to ecological barriers. The comparison of the population structure of L. killicki (syn. L. tropica) and L. tropica in Maghreb reveals different structure and population dynamics. L. killicki (syn. L. tropica) appears slightly polymorphic and highly structured in space and time, while L. tropica is genetically heterogeneous, little structured geographically and temporally. These results suggest distinct evolution and epidemiological cycles. Different parameters could explain these opposite epidemiological and genetic patterns as ecosystem, vectors, reservoirs or hosts. All these data suggest that the subpopulation of L. tropica that emerged in Tunisia had to adapt to a new ecosystem generating specific epidemiological and evolutionary patterns. In this context, although today we propose that L. killicki is considered as a synonym of L. tropica, it is possible that in the future, we will observe phylogenetic and epidemiological differences that would justify reconsidering its taxonomic position.