Intensité de la transmission et             sexualité du parasite                  8ème édition , Atelier International Pa...
Introduction
Définition de la Transmission•Alors qu’en pratique, la transmissionentomologique désigne surtoutl’inoculation aux sujets h...
Différenciation Sexuée de Plasmodium•   Alors que le stage sexué du    Plasmodium se produit chez    le moustique, le préc...
Infectivité des gamétocytes = Transmission de Plasmodium•   La différenciation sexuée            des    mérozoites en gamé...
Facteurs qui conditionnent l’infectivité                des gamétocytesParmi des facteurs qui conditionnent l’infectivité ...
Études: Le Sex Ratio et la Transmission•   Les observations et conclusions des études sur l’effet du sex-ratio    des gamé...
1. Sex Ratio: Pas d’influence sur la           Transmission
Sex Ratio: Pas d’influence sur la Transmission   •   Des études (Boudin et al. 1989 ; Read et al. 1992 ; Noden et al. 1994...
2. Les Sex-ratios sont fréquemment    ‘female-biased’ dans toutes les        espèces de Plasmodium(Reece S. E et al. 2005,...
Le Sex-ratio était fréquemment ‘female-biased’ dans           toutes les espèces de PlasmodiumÉtudes de terrains•(Robert V...
Pourquoi un ‘Female-biased’ Sex Ratio favoriserait-il la                       Transmission?                 Gamétocytes M...
3. Conditions favorisant uneAugmentation du nombre de     gamétocytes mâles
Augmentation du nombre de gamétocytes mâles•   Toutefois, dautres études ont constaté que même si le Sex-ratio était    so...
3a. Co-infection Par Plusieurs génotypes de Plasmodium
Co-Infection par Plusieurs génotypes de Plasmodium•    Alors que le sex-ratio des gamétocytes chez lhomme est généralement...
Co-Infection par Plusieurs génotypes de Plasmodium         Parasite: Plasmodium chabaudi ( 6 génotypes)         Modèle Ani...
Co-Infection : Pourquoi une proportion élevée de     gamétocytes mâles favoriserait-il la Transmission?Selon la théorie de...
3b. Une faible densité / viabilité des            gamétocytes
Une interaction entre le sex-ratio et la densité des                      gamétocytesDensité de gamétocytes:              ...
Une interaction entre le sex-ratio et la densité des                  gamétocytes          Parasite: Plasmodium chabaudi (...
Pourquoi une proportion élevée de gamétocytes mâles      favoriserait-il la Transmission dans ce cas?Selon la théorie – Fe...
Augmentation des gamétocytes mâles –  Augmentation de la Transmission  Parasite: Plasmodium falciparum  Étude de terrain, ...
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3c. La production de L’érythropoïétine        au cours dune infection
La production de L’érythropoïétine - Augmentation des                  gamétocytes mâles                     L’anémie de l...
Effet de l’érythropoïétine (EPO) sur les gamétocytes               Période de ladministration dEPOParasite: Plasmodium vin...
Conclusion•   Alors que de nombreuses études confirment que le sex-ratio des    gamétocytes a un impact immédiat sur le su...
Merci de votre attention
Bibliographie•   C Boudin, V Robert. Plasmodium falciparum : Epidémiométrie de la    transmission homme moustique et de l’...
•   Noden, B. H., Beadle, P. S., Vaughan, J. A., Pumpuni, C. B., Kent, M. D. &    Beier, J. C. 1994 Plasmodium falciparum:...
•   Robert, V. et al. Sex ratio of Plasmodium falciparum gametocytes in    inhabitants of Dielmo, Senegal. Parasitology 12...
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Intensité de la transmission et sexualité du parasite - Présentation de la 8e édition du Cours international « Atelier Paludisme » - IYALOO Diana Pillay - Maurice - idiana222@yahoo.com

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Intensité de la transmission et sexualité du parasite

  1. 1. Intensité de la transmission et sexualité du parasite 8ème édition , Atelier International Paludisme, Madagascar Iyaloo Diana Pillay Vector Biology and Control Division, MauritiusMots Clés: Transmission, Sexualité, Parasite Date:01 Avril 2011
  2. 2. Introduction
  3. 3. Définition de la Transmission•Alors qu’en pratique, la transmissionentomologique désigne surtoutl’inoculation aux sujets humains dessporozoïtes présents dans les glandessalivaires de l’anophèle.•Une des principales conditionsnécessaires pour cette inoculationest:La présence dans la populationhumaine de porteurs de gamétocytesinfectants pour l’anophèle. (Carnevale P. et Robert V. 2009)
  4. 4. Différenciation Sexuée de Plasmodium• Alors que le stage sexué du Plasmodium se produit chez le moustique, le précurseur de ce développement sexué se situe chez lhomme.• En effet, durant le cycle erythrocytaire, linteraction de différents mécanismes physiologiques, déclenchent la différenciation sexuée des mérozoïtes en gamétocytes mâles et femelles (gamètes précurseurs) (Garnham P.C 1966)
  5. 5. Infectivité des gamétocytes = Transmission de Plasmodium• La différenciation sexuée des mérozoites en gamétocytes est une condition préalable pour la transmission du paludisme• Car pour s’infecter, un anophèle doit ingérer, au moment de son repas de sang, un certain nombre de gamétocytes mâles et femelles.• Ces gamétocytes se différencient en gamètes males et femelles, qui après fertilisation et plusieurs cycles de division, vont se transformer en sporozoites (agents infectant pour l’homme) (Boudin & Robert, 2003 ; Talman et al., 2006)
  6. 6. Facteurs qui conditionnent l’infectivité des gamétocytesParmi des facteurs qui conditionnent l’infectivité des gamétocytes pour le vecteur, on retrouve notamment:1. La densité gamétocytique2. L’âge des gamétocytes3. Le sex-ratio des gamétocytes (Carnevale P. & Robert V. 2009)
  7. 7. Études: Le Sex Ratio et la Transmission• Les observations et conclusions des études sur l’effet du sex-ratio des gamétocytes sur la réussite de la transmission sont très controversés (Mitri et al. 2009)
  8. 8. 1. Sex Ratio: Pas d’influence sur la Transmission
  9. 9. Sex Ratio: Pas d’influence sur la Transmission • Des études (Boudin et al. 1989 ; Read et al. 1992 ; Noden et al. 1994) : Le sex-ratio des gamétocytes Transmission de PlasmodiumCes études observent que d’autres facteurs majeurs, (Ex: la densité des gamétocytes) déterminait le succès de la transmission
  10. 10. 2. Les Sex-ratios sont fréquemment ‘female-biased’ dans toutes les espèces de Plasmodium(Reece S. E et al. 2005, Robert V. et al. 2003, Paul R. E. L. et al. 2000, Osgood S.M. et al.2002, Stuart W. et al 2000, Revue de Carter et Graves 1988)Definition:‘Male-biased’ Sex Ratio: Une proportion élevée de gamétocytes mâles‘Female-biased’ Sex Ratio: Une proportion élevée de gamétocytes femelles
  11. 11. Le Sex-ratio était fréquemment ‘female-biased’ dans toutes les espèces de PlasmodiumÉtudes de terrains•(Robert V. et al 1996) - CamerounLe sex-ratio : 0.217 (soit 3,6 de gamétocytes femelle pour chaque gamétocytemâle).•(Sowunmi A. et al 2009) - NigeriaLe sex-ratio : 0.22 (soit 3,5 de gamétocytes femelle pour chaque gamétocytemâle).
  12. 12. Pourquoi un ‘Female-biased’ Sex Ratio favoriserait-il la Transmission? Gamétocytes Males et Femelles (dans le sang de l’hôte) Ingérer par le moustique (repas de sang) Différenciation des gamétocytes en gamètes (dans le sang du moustique) 1 gamétocyte femelle 1 gamétocyte mâle 1 gamète femelle, ≤ 8 gamètes mâles (Talman et al. 2004).• Schall (1989) suggère que la production de ‘Female-biased Sex Ratios’, serait un mécanisme visant à équilibrer le plus grand nombre de gamètes mâles produites par gamétocyte et donc à maximiser la fertilisation et le succès de la transmission du Plasmodium.
  13. 13. 3. Conditions favorisant uneAugmentation du nombre de gamétocytes mâles
  14. 14. Augmentation du nombre de gamétocytes mâles• Toutefois, dautres études ont constaté que même si le Sex-ratio était souvent ‘female-biased’, des facteurs déterminants peuvent induire le Plasmodium a augmenté le nombre de ses gamétocytes mâles pour maximiser le succès de sa transmission.Parmis ces facteurs: a. Co-infection avec dautres génotypes de Plasmodium b. Une faible densité / viabilité des gamétocytes c. La production de L’érythropoïétine (L’EPO) au cours dune infection (Mitri et al. 2009, Reece et al. 2008)
  15. 15. 3a. Co-infection Par Plusieurs génotypes de Plasmodium
  16. 16. Co-Infection par Plusieurs génotypes de Plasmodium• Alors que le sex-ratio des gamétocytes chez lhomme est généralement female-biased durant des mono-infections de Plasmodium (Schall 1989)• Des Études sur des modèles animales ont récemment prouvé que les parasites peuvent facultativement modifier leur sex-ratio en fonction du nombre de co-infections génotypique de Plasmodium (Reece et al. 2008)
  17. 17. Co-Infection par Plusieurs génotypes de Plasmodium Parasite: Plasmodium chabaudi ( 6 génotypes) Modèle Animale: Souris Observation: En comparaison à une mono- infection, une plus grande proportion de gamétocytes males est produite durant les premiers jours de la co-infection. (Reece S.E et al. 2008)
  18. 18. Co-Infection : Pourquoi une proportion élevée de gamétocytes mâles favoriserait-il la Transmission?Selon la théorie de lévolution - Local Mate Competition (Compétition pour L’accouplement Locale):• Durant une co-infection, le genotype produisant le plus de gamétocytes males, aura un avantage competitif relatif aux autres génotypes. Le génotype > Production de gamétocytes mâles > Probabilité de saccoupler avec les gamétocytes femelles > Succès de sa transmission (Hamilton 1967; Read et al. 1992; Reece et al. 2008; Schall 2009 West et al 2001)
  19. 19. 3b. Une faible densité / viabilité des gamétocytes
  20. 20. Une interaction entre le sex-ratio et la densité des gamétocytesDensité de gamétocytes: Forte FaibleSex ratio: ‘Female-biased’ ‘Male-biased’ Transmission de Plasmodium(Paul E.R.L et al 1999;. West et al 2002;. Gardner et al 2003; Vincent R. et al 2003, Mitri et al. 2009)
  21. 21. Une interaction entre le sex-ratio et la densité des gamétocytes Parasite: Plasmodium chabaudi ( 3 génotypes) Modèle Animale: Souris Observation: La proportion de gamétocytes male diminue avec une augmentation de la densité des gamétocytes ( Reece S.E et al 2008)
  22. 22. Pourquoi une proportion élevée de gamétocytes mâles favoriserait-il la Transmission dans ce cas?Selon la théorie – Fertility Insurance: < Densité de gamétocytes &/ < la Viabilité de gamétocytes > Production de gamétocytes mâles > Probabilité d’une fécondation réussite des gamétocytes femelles (Paul et al. 1999; West et al. 2002; Gardner et al. 2003)
  23. 23. Augmentation des gamétocytes mâles – Augmentation de la Transmission Parasite: Plasmodium falciparum Étude de terrain, Caméroun Observation: L’infectivité des Anopheles gambiae augmente avec la proportion de gamétocytes males (Robert V. et al 1996)
  24. 24. Augmentation des gamétocytes mâles au cours d’une infection• Des études ont aussi observé une augmentation du nombre de gamétocytes mâles au cours dune infection (Shute & Maryon 1951; Paul et al.2002; Robert V. et al 2003, Sowunmi A. 2005 )
  25. 25. Augmentation des gamétocytes mâles au cours d’une infectionParasite: Plasmodium chabaudi ( 3 génotypes)Modèle Animale: SourisObservation: La proportion de gamétocytes maleaugmente au cour d’une infection ( Reece S.E 2008)
  26. 26. Augmentation des gamétocytes mâles au cours d’une infectionCes études suggèrent donc que,Cette augmentation pourrait être due à une réduction de la densité /de laviabilité des gamètocytes mâles, causé par:1. Une détérioration de l’environnement sanguin au cours de l’infection (Paul etal. 2000) & / ou2. Les effets des médicaments antipaludiques (Sowunmi A. 2005)
  27. 27. 3c. La production de L’érythropoïétine au cours dune infection
  28. 28. La production de L’érythropoïétine - Augmentation des gamétocytes mâles L’anémie de l’hôte au cours d’une infection L’érythropoïétine (une hormone humaine)Stimule la production d’érythrocytes Serait aussi un signal pour l’augmentation des gamétocytes mâles•Une augmentation de la proportion de gamétocytes mâles, augmenterait ainsi laprobabilité d’une fécondation réussie (Paul R.E.L et al. 2002)
  29. 29. Effet de l’érythropoïétine (EPO) sur les gamétocytes Période de ladministration dEPOParasite: Plasmodium vinckeiHôtes: Souris (ont été traités par EPO au début des infections)Observation: Ladministration dEPO entraine une plus forte augmentation de laproportion de gamétocytes males, relatif au control (Reece S.E et al 2005)
  30. 30. Conclusion• Alors que de nombreuses études confirment que le sex-ratio des gamétocytes a un impact immédiat sur le succès de la transmission et que ce ratio est dépendant de la densité & / ou de la viabilité des gamétocytes,• Il est essentiel didentifier les signaux utilisés par le Plasmodium pour modifier le sex-ratio de ses gamétocytes• Cette connaissance pourrait aider énormément dans la fabrication de vaccins qui viseraient à entraver le processus de la fécondation, bloquant ainsi la transmission de Plasmodium. (Mitri et al. 2009)
  31. 31. Merci de votre attention
  32. 32. Bibliographie• C Boudin, V Robert. Plasmodium falciparum : Epidémiométrie de la transmission homme moustique et de l’infection chez le vecteur. Bull Soc Pathol Exot 2003; 96: 335-340.• Carnevale P & Robert V. ; Les anophèles ; biologie, transmission du Plasmodium et lutte antivectorielle. IRD Ed, Collection Didactiques, 2009, 391 pp• Carter, R. & Graves, P. M. 1988 Gametocytes. In Malaria: principles and practice of malariology (eds W. Wernsdorfer & I. McGregor), pp. 253–306. London, UK: Churchill Livingstone• Gardner, A., Reece, S. E. & West, S. A. 2003 Even more extreme fertility insurance and the sex ratios of protozoan blood parasites. J. Theor. Biol. 223, 515–521.• Garnham, P.C.C. Blackwell Scientific Publications Ltd; Oxford: 1966. Malaria parasites and other haemosporidia• Hamilton, W. D. 1967 Extraordinary sex ratios. Science 156, 477–488.• Mitri C. , Thiery I., Bourgouin C. and Paul R. E. L. , Density-dependent impact of the human malaria parasite Plasmodium falciparum gametocyte sex ratio on mosquito infection rates, Proc. R. Soc. B (2009) 276, 3721– 3726
  33. 33. • Noden, B. H., Beadle, P. S., Vaughan, J. A., Pumpuni, C. B., Kent, M. D. & Beier, J. C. 1994 Plasmodium falciparum: the population structure of mature gametocyte cultures has little effect on their innate fertility. Acta Tropica 58, 13–19.• Osgood, S.M., Eisen, R. J. & Schall, J. J. Gametocyte sex ratio of a malaria parasite: Experimental test of heritability. J. Parasitol. 88, 494–498 (2002)• Paul, R. E. L., Coulson, T. N., Raibaud, A. & Brey, P. T. Sex determination in malaria parasites. Science 287, 128–131 (2000).• Paul, R. E. L., Raibaud, A. & Brey, P. T. Sex ratio adjustment in Plasmodium gallinaceum. Parassitologia 41, 153–158 (1999).• Paul, R. E. L., Brey, P. T. & Robert, V. 2002 Plasmodium sex determination and transmission to mosquitoes. Trends Parasitol. 18, 32–38.• Read, A. F., Narara, A., Nee, S., Keymer, A. E. & Day, K. P. 1992 Gametocyte sex ratios as indirect measures of outcrossing rates in malaria. Parasitology 104, 387–395.• Reece, S. E., Duncan, A. B., West, S. A. & Read, A. F. Host cell preference and variable transmission strategies in malaria parasites. Proc. R. Soc. Lond. B 272,511–517 (2005).• Robert V. Read A.F. Essong J. Effect of gametocyte sex ratio on infectivity of Plasmodium falciparum to Anopheles gambiae. Trans R Soc Trop Med Hyg 1996;90:621–624. [PubMed: 9015496]
  34. 34. • Robert, V. et al. Sex ratio of Plasmodium falciparum gametocytes in inhabitants of Dielmo, Senegal. Parasitology 127, 1–8 (2003).• Schall, J. J. 1989 The sex ratio of Plasmodium gametocytes. Parasitology 98, 343–350.• Schall, J. J. 2009 Do malaria parasites follow the algebra of sex ratio theory? Trends Parasitol. 25, 120–123.• Shute, P. G. & Maryon, M. 1951 A study of gametocytes in a West African strain of Plasmodium falciparum. Trans. R. Soc. Trop. Med. Hyg. 44, 421– 438.• Sowunmi A., Gbotosho G.O., Happi C.T. , Folarin O.A. , Balogun S.T., Population structure of Plasmodium falciparum gametocyte sex ratios in malarious children in an endemic area, Parasitol Int. 2009 December; 58(4): 438–443.• Talman, A. M., Domarle, O., McKenzie, F. E., Ariey, F. & Robert, V. 2004 Gametocytogenesis: the puberty of Plasmodium falciparum. Malar. J. 3, 24• West, S. A., Reece, S. E. & Read, A. F. 2001 Evolution of gametocyte sex ratios in malaria and related apicomplexan (protozoan) parasites. Trends Parasitol. 17, 525–531.• West, S. A., Smith, T. G., Nee, S. & Read, A. F. 2002 Fertility insurance and the sex ratios of malaria and related hemospororin blood parasites. J. Parasitol. 88, 258–263.

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