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![Déséquilibre de Liaison génétique
Déséquilibre = proport. [ ] observée – proport.[ ] attendue si 1seule
Liaison génétique population
Locus A
Locus B
1 population 2 populations](https://image.slidesharecdn.com/fac09hervebogreau-130418080329-phpapp01/85/Etude-des-populations-de-Plasmodium-falciparumen-Afrique-inter-tropicale-et-implications-pour-la-lutte-antipaludique-la-surveillance-et-le-controle-des-resistances-83-320.jpg)
![À l’échelle du continent africain ?
Structure or not structure ?
[Pour P. falciparum en Afrique]
Hypothèse nulle : croisement aléatoire en Afrique intertropicale.
Pas de différences significatives entre les populations plasmodiales.
(Anderson et al. 2000)](https://image.slidesharecdn.com/fac09hervebogreau-130418080329-phpapp01/85/Etude-des-populations-de-Plasmodium-falciparumen-Afrique-inter-tropicale-et-implications-pour-la-lutte-antipaludique-la-surveillance-et-le-controle-des-resistances-98-320.jpg)
![Déséquilibre de Liaison génétique
Déséquilibre = proport. [ ] observée – proport.[ ] attendue si 1seule
Liaison génétique population
Locus A
Locus B
1 population
2 populations
(structure locale)](https://image.slidesharecdn.com/fac09hervebogreau-130418080329-phpapp01/85/Etude-des-populations-de-Plasmodium-falciparumen-Afrique-inter-tropicale-et-implications-pour-la-lutte-antipaludique-la-surveillance-et-le-controle-des-resistances-126-320.jpg)
![Déséquilibre de Liaison génétique
Déséquilibre = proport. [ ] observée – proport.[ ] attendue si 1seule
Liaison génétique population
Locus A
Locus B
1 population
25% 50%
2 populations
(structure locale)](https://image.slidesharecdn.com/fac09hervebogreau-130418080329-phpapp01/85/Etude-des-populations-de-Plasmodium-falciparumen-Afrique-inter-tropicale-et-implications-pour-la-lutte-antipaludique-la-surveillance-et-le-controle-des-resistances-127-320.jpg)
![Déséquilibre de Liaison génétique
Locus A
Locus B
1 population
1 population expansion
clonale épidémique
25% 90%
Déséquilibre = proport. [ ] observée – proport.[ ] attendue si 1seule
Liaison génétique population](https://image.slidesharecdn.com/fac09hervebogreau-130418080329-phpapp01/85/Etude-des-populations-de-Plasmodium-falciparumen-Afrique-inter-tropicale-et-implications-pour-la-lutte-antipaludique-la-surveillance-et-le-controle-des-resistances-128-320.jpg)
![Déséquilibre de Liaison génétique
Locus A
Locus B
1 population
1 population expansion
clonale épidémique
25% 25%
Déséquilibre = proport. [ ] observée – proport.[ ] attendue si 1seule
Liaison génétique population
chaque génotype : 1 X ](https://image.slidesharecdn.com/fac09hervebogreau-130418080329-phpapp01/85/Etude-des-populations-de-Plasmodium-falciparumen-Afrique-inter-tropicale-et-implications-pour-la-lutte-antipaludique-la-surveillance-et-le-controle-des-resistances-129-320.jpg)
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Etude des populations de Plasmodium falciparumen Afrique inter-tropicale et implications pour la lutte antipaludique, la surveillance et le contrôle des résistances
- 1. IMTSSA—URBEP, « lePHARO » hervebogreau@yahoo.fr Institut Pasteur de Madagascar Atelier paludisme Mars 2009 Etude des populations de Plasmodium falciparum en Afrique inter-tropicale et implications pour la lutte antipaludique, la surveillance et le contrôle des résistances Hervé Bogreau
- 2. Plan Introduction Etude n°1: Structurationet diversité des populations plasmodiales Structure à l’échelle du continent Transmission, diversité génétique et urbanisation Etude n°2: Origine d’une épidémie en zone urbaine Prévalence des gènes de résistance Distribution et dynamique des populations plasmodiales Etude n°3: Effets d’une diminution expérimentale de la transmission Impact sur la diversité et multiplicité des infections Prévalence des gènes de résistance
- 3.
- 4. 1 Million deMorts par an Plasmodium falciparum 35% population Mondiale 90% des cas Enfants Africains
- 5. Définition de larésistance: Aptitude d’une souche du parasite du paludisme à survivre ou à se reproduire malgré l’administration et l’absorption d’un médicament employé à des doses égales ou supérieures aux doses recommandées mais comprises dans les limites de la tolérance du sujet. Le test in vivo est la méthode de référence
- 6. Définition de larésistance: Aptitude d’une souche du parasite du paludisme à survivre ou à se reproduire malgré l’administration et l’absorption d’un médicament employé à des doses égales ou supérieures aux doses recommandées mais comprises dans les limites de la tolérance du sujet. Le test in vivo est la méthode de référence test in vitro épidémiologie moléculaire
- 7. Résistance in vitro Virulence Dangerosité Parasites Marqueurs derésistance Antipaludiques HôteTransmission Malnutrition Observance VIH Environnement Immunité Drépanocytose (Miller 1976) Hb C (Agarwal 2000, Modiano 2001) Thalassemias (Miller 1976) G6P D(Ruwende 1995) HLA (Hill 1991) Résistance in vivo Pharmacocinétique Biodisponibilité CQ (Wellems 2001) Proguanil (Watkins 1990) pfcrt dhfr dhps
- 8. Résistance in vitro Virulence Dangerosité Parasites Marqueurs derésistance Antipaludiques Hôte Environnement Immunité HLA (Hill 1991) Résistance in vivo Pharmacocinétique Biodisponibilité CQ (Wellems 2001) Proguanil (Watkins 1990) pfcrt dhfr dhps Transmission Malnutrition Observance VIH Drépanocytose (Miller 1976) Hb C (Agarwal 2000, Modiano 2001) Thalassemias (Miller 1976) G6P D(Ruwende 1995)
- 9. Résistance in vitro Virulence Dangerosité Parasites Marqueurs derésistance Antipaludiques Hôte Environnement Immunité HLA (Hill 1991) Résistance in vivo Pharmacocinétique Biodisponibilité CQ (Wellems 2001) Proguanil (Watkins 1990) pfcrt dhfr dhps Transmission Malnutrition Observance VIH Drépanocytose (Miller 1976) Hb C (Agarwal 2000, Modiano 2001) Thalassemias (Miller 1976) G6P D(Ruwende 1995)
- 10. Quelques définitions engénétique ADN parasitaire Locus emplacement physique sur le chromosome1 gène Unité fonctionnelle Permettant l’expression d’un caractère Allèles Différentes formes de l’ADN à un locus donné
- 11. Quelques définitions engénétique ADN parasitaire Locus emplacement physique sur le chromosome1 gène Unité fonctionnelle Permettant l’expression d’un caractère Allèles Différentes formes de l’ADN à un locus donné Allèle associé à la résistance Marqeur de résistance
- 12. Résistance in vitro Virulence Dangerosité Parasites Marqueurs derésistance Antipaludiques Hôte Environnement Immunité HLA (Hill 1991) Résistance in vivo Pharmacocinétique Biodisponibilité CQ (Wellems 2001) Proguanil (Watkins 1990) pfcrt dhfr dhps Transmission Malnutrition Observance VIH Drépanocytose (Miller 1976) Hb C (Agarwal 2000, Modiano 2001) Thalassemias (Miller 1976) G6P D(Ruwende 1995)
- 13. 1940 1945 19501955 1960 1965 1970 1975 1985 1990 1995 2000 Utilisation Chloroquine 1980 (Hyde 2005) Emergence des résistances aux antipaludiques varie dans le temps et dans l’espace Apparition des résistances Utilisation d’antipaludique
- 14. 1940 1945 19501955 1960 1965 1970 1975 1985 1990 1995 2000 Utilisation Chloroquine Résistance Asie Amérique Sud 1980 (Hyde 2005) Emergence des résistances aux antipaludiques varie dans le temps et dans l’espace 15 ans Apparition des résistances Utilisation d’antipaludique
- 15. 1940 1945 19501955 1960 1965 1970 1975 1985 1990 1995 2000 Utilisation Chloroquine Résistance Asie Amérique Sud Résistance Afrique 1980 (Hyde 2005) Emergence des résistances aux antipaludiques varie dans le temps et dans l’espace 15 ans Apparition des résistances Utilisation d’antipaludique +30 ans
- 16. Résistance de P. falciparum Chloroquine D’aprèsCharmot 1991 IMPORTATION DES PARASITES RESISTANTS ORIGINAIRES D’ASIE
- 17. 1978 Résistance de P. falciparum Chloroquine D’aprèsCharmot 1991 IMPORTATION DES PARASITES RESISTANTS ORIGINAIRES D’ASIE
- 18.
- 19.
- 20.
- 21.
- 22.
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- 25.
- 26. 1989 Kenya Tanzanie Uganda Rwanda Malawi Burundi Mozanbique Angola Zaïre Namibie Cameroun Gabon Sénégal-Gambie Côted'Ivoire Bénin 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 Année d'apparition de la résistance à la Chloroquine Distanceenkm Résistance de P. falciparum Chloroquine D’après Charmot 1991 D’après Schapira 1990
- 27. 1989 Kenya Tanzanie Uganda Rwanda Malawi Burundi Mozanbique Angola Zaïre Namibie Cameroun Gabon Sénégal-Gambie Côted'Ivoire Bénin 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 Année d'apparition de la résistance à la Chloroquine Distanceenkm Résistance de P. falciparum Chloroquine 1) Variation dans le temps 2) Variation dans l’espace Propagation D’après Schapira 1990
- 28. 1940 1945 19501955 1960 1965 1970 1975 1985 1990 1995 2000 Utilisation Chloroquine Résistance Asie Amérique Sud Résistance Afrique 1980 Amodiaquine (Hyde 2005) Emergence des résistances aux antipaludiques varie dans le temps et dans l’espace 15 ans Apparition des résistances Utilisation d’antipaludique +30 ans
- 29. 1940 1945 19501955 1960 1965 1970 1975 1985 1990 1995 2000 Utilisation Chloroquine Résistance Asie Amérique Sud Résistance Afrique 1980 Résistance Asie Résistance Afrique de l’Est Amodiaquine (Hyde 2005) Emergence des résistances aux antipaludiques varie dans le temps et dans l’espace 15 ans 10 ans Apparition des résistances Utilisation d’antipaludique +30 ans 30 ans
- 30. 1940 1945 19501955 1960 1965 1970 1975 1985 1990 1995 2000 Utilisation Chloroquine Résistance Asie Amérique Sud Résistance Quinine Résistance Afrique 1980 Méfloquine Résistance Asie Résistance Afrique de l’Est Amodiaquine (Hyde 2005) Emergence des résistances aux antipaludiques varie dans le temps et dans l’espace Résistance Résistance Pyr-SDX15 ans 10 ans 7 ans Apparition des résistances Utilisation d’antipaludique 30 ans +30 ans
- 31. 2005 Kenya Tanzanie Uganda Rwanda Malawi Burundi Mozanbique Angola Zaïre Namibie Cameroun Gabon Sénégal-Gambie Côted'Ivoire Bénin 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 Année d'apparition de la résistance à la Chloroquine Distanceenkm Sulfadoxine- pyriméthamine Résistance de P. falciparum Chloroquine Méfloquine 1) Variation dans le temps 2) Variation dans l’espace Propagation D’après Schapira 1990
- 32. 1940 1945 19501955 1960 1965 1970 1975 1985 1990 1995 2000 Utilisation Chloroquine Résistance Asie Amérique Sud Résistance Quinine Résistance Afrique 1980 Méfloquine Résistance Asie Résistance Afrique de l’Est Amodiaquine (Hyde 2005) Emergence des résistances aux antipaludiques varie dans le temps et dans l’espace Résistance Résistance Pyr-SDX15 ans 10 ans 7 ans Apparition des résistances Utilisation d’antipaludique 30 ans
- 33. 1940 1945 19501955 1960 1965 1970 1975 1985 1990 1995 2000 Utilisation Chloroquine Résistance Asie Amérique Sud Résistance Quinine Résistance Afrique 1980 Méfloquine Résistance Asie Résistance Afrique de l’Est Amodiaquine (Hyde 2005) Emergence des résistances aux antipaludiques varie dans le temps et dans l’espace Résistance Résistance Pyr-SDX Association Dérivés Artémésinine (ACT) 15 ans 10 ans 7 ans Apparition des résistances Utilisation d’antipaludique 30 ans
- 34.
- 35.
- 36. Définition : TransmissionPalustre Nombre de piqûres infectantes /pers / an Une mesure du contact homme--parasite
- 37. Stratégies Population plasmodiale Population vectorielle Population humaine Transmission Polychimiothérapie (ACT) limite: - Emergence des souches résistantes - Transmission aux anophèles Lutte anti-vectorielle limite : - Transmission de P. falciparum - Recours aux soins & pression de sélection - Diffusion des souches résistantes
- 38.
- 39.
- 40. Prévalence des gènes de résistance T R A N S M I S S I O N HOMMEVECTEUR+ - Incidence Pression médicamenteuse
- 41. Prévalence des gènes de résistance HOMMEVECTEUR+ - Incidence Pression médicamenteuse Immunité T R A N S M I S S I O N
- 42. Prévalence des gènes de résistance HOMMEVECTEUR+ - Incidence Pression médicamenteuse Immunité T R A N S M I S S I O N Association de gènes
- 43. CYCLE BIOLOGIQUE DEPLASMODIUM FALCIPARUM Jeune trophozoïte Trophozoïte ShizonteMérozoïtes ≈X 10 000 Mérozoïtes Microgamètes Macrogamètes zygote Ookinète ≈15 à 30 oocystes Sporozoïtes Glandes salivaires ≈ 10 à 20 sporozoïtes ≈ 800 à 1000 sporozoïtes Gamétocyte Gamétocyte Recombinaisons 2 à 3j Multiplication Clonale X20/cycle 30mn Schizontes 5 à 7 j Gamétocytes ≈10 000 Phase Hépatique Phase Erythrocytaire Sporogonie
- 44. CYCLE BIOLOGIQUE DEPLASMODIUM FALCIPARUM Jeune trophozoïte Trophozoïte ShizonteMérozoïtes ≈X 10 000 Mérozoïtes Microgamètes Macrogamètes zygote Ookinète ≈15 à 30 oocystes Sporozoïtes Glandes salivaires ≈ 10 à 20 sporozoïtes ≈ 800 à 1000 sporozoïtes Gamétocyte Gamétocyte Recombinaisons 2 à 3j Multiplication Clonale X20/cycle 30mn Schizontes 5 à 7 j Gamétocytes ≈10 000 Phase Hépatique Phase Erythrocytaire Sporogonie Chez le vecteur reproduction sexuée mélange de l’ADN des parasites Chez l’homme Reproduction asexuée Multiplication clonale des parasites
- 45. Prévalence des gènes de résistance HOMMEVECTEUR+ - Incidence Pression médicamenteuse Immunité T R A N S M I S S I O N Association de gènes
- 46. Prévalence des gènes de résistance HOMMEVECTEUR+ - Incidence Pression médicamenteuse Immunité T R A N S M I S S I O N Allogamie Recombinaison génétique Association de gènes
- 47. Prévalence des gènes de résistance HOMMEVECTEUR+ - Incidence Pression médicamenteuse Immunité T R A N S M I S S I O N Allogamie Recombinaison génétique Association de gènes Prévalence
- 48. Prévalence des gènes de résistance HOMMEVECTEUR+ - Incidence Pression médicamenteuse Immunité T R A N S M I S S I O N Allogamie Recombinaison génétique Association de gènes Prévalence Autre foyer de paludisme Flux de gènes
- 49. Prévalence des gènes de résistance HOMMEVECTEUR+ - Incidence Pression médicamenteuse Immunité T R A N S M I S S I O N Allogamie Recombinaison génétique Association de gènes Prévalence Autre foyer de paludisme Flux de gènes
- 50. Prévalence des gènes de résistance HOMMEVECTEUR+ - Incidence Pression médicamenteuse Immunité T R A N S M I S S I O N Allogamie Recombinaison génétique Association de gènes Prévalence Autre foyer de paludisme Interventions Flux de gènes
- 51. Prévalence des gènes de résistance HOMMEVECTEUR+ - Incidence Pression médicamenteuse Immunité T R A N S M I S S I O N Allogamie Recombinaison génétique Association de gènes Prévalence Autre foyer de paludisme Interventions Flux de gènes Contaminations
- 52. Prévalence des gènes de résistance HOMMEVECTEUR+ - Incidence Pression médicamenteuse Immunité T R A N S M I S S I O N Allogamie Recombinaison génétique Association de gènes Prévalence Autre foyer de paludisme Interventions Flux de gènes Contaminations
- 53. Interpréter les observations Commentsont distribuées les populations plasmodiales ? Quels échanges entre ces populations? Effet de l’intervention locale ? Contamination par les zones sans intervention ? Surveillance La structure des populations plasmodiales ?
- 54. Structure et surveillancedes populations plasmodiales 1 population homogène pas de structuration
- 55. Site sentinelle Structure et surveillancedes populations plasmodiales 1 site sentinelle pour la de surveillance
- 56. Site sentinelle Structure et surveillancedes populations plasmodiales Plusieurs populations qui évoluent différemment
- 57. Site sentinelle 1 site poursurveiller chaque population Structure et surveillance des populations plasmodiales
- 58. Site sentinelle Structure et surveillancedes populations plasmodiales
- 59. Site sentinelle Structure et surveillancedes populations plasmodiales
- 60. Niveau de Structuration Déterminele maillage de la surveillance Structure et surveillance des populations plasmodiales
- 61. Site sentinelle Structure et surveillancedes populations plasmodiales les flux entres populations déterminent la fréquence des observations
- 62. Mesure de lastructure des populations plasmodiales
- 63. Population A PopulationB Marqueurs sous pression de sélection (Médicaments, immunité… modifications environnementales) Sensible Résistant Marqueurs sélectivement neutres Marqueurs de résistance ou marqueurs neutres ?
- 64. Population A PopulationB Marqueurs sous pression de sélection (Médicaments, immunité… modifications environnementales) Sensible Résistant Marqueurs sélectivement neutres Parasite Marqueurs de résistance ou marqueurs neutres ?
- 65. Population A PopulationB Flux de gènes Migrations Marqueurs de résistance ou marqueurs neutres ?
- 66. Population A PopulationB Reproduction sexuée & Recombinaison génétique Marqueurs de résistance ou marqueurs neutres ?
- 67. Population A PopulationB Élimination des P. falciparum avec l’allèle sensible & Sélection des résistants (pression médicamenteuse…) Marqueurs de résistance ou marqueurs neutres ?
- 68. Population A PopulationB Élimination des P. falciparum avec l’allèle sensible & Sélection des résistants (pression médicamenteuse…) Marqueurs de résistance ou marqueurs neutres ?
- 69. Population A PopulationB Conclusions différentes selon le marqueur observé Marqueur sous pression de sélection Population A : ≠ Population B : Marqueur sélectivement neutres Population A : = Population B :
- 70. Étude biaisée dela structure des populations avec des gènes soumis à pression de sélection ( médicamenteuse, immune) Flux de gènes simulés ou masqués par la sélection Etudes avec des marqueurs (supposés) sélectivement neutres (Anderson et al. 2000 Mol. Biol. Evol.)
- 71. Microsatellites A T CG T T A A T A A T A A T A A T A A A G T C A G T A G C A A T T A T T A T T A T T A T T T C A G T C Régions flanquantes constantes 1 6 nucleotides par unité de répétition (TAA)n, (CA)n, (TA)n Séquences ADN répétées en tandem
- 72. Microsatellites A T CG T T A A T A A T A A T A A T A A A G T C A G T A G C A A T T A T T A T T A T T A T T T C A G T C Régions flanquantes constantes 1 6 nucleotides par unité de répétition (TAA)n, (CA)n, (TA)n Séquences ADN répétées en tandem
- 73. Microsatellites X 13 X 23 X9 La taille des microsatellites varie par leur nombre d’unités de répétition en tandem Polymorphisme de taille
- 74. Microsatellites Temps de migration= f(taille de l’allèle) A B Électrophorèse PCR - amorce marquée fluorescente X 13 X 23 A B
- 75. Structure des populationsde P. falciparum avec marqueurs microsatellites : résultats incohérents Populations homogènes (Afrique centrale, Anderson, 2000) Zimbabwe R.D.C. Ouganda
- 76. Dissimilitude Villages—Ville (SoudanAbdel-Muhsin, 2002) Populations homogènes (Afrique centrale, Anderson,2000) Zimbabwe Soudan Khartoum vs. villages R.D.C. Ouganda Structure des populations de P. falciparum avec marqueurs microsatellites : résultats incohérents
- 77. Dissimilitude Villages—Ville (SoudanAbdel-Muhsin, 2002) Populations homogènes (Afrique centrale, Anderson,2000) Zimbabwe Soudan Khartoum vs. villages R.D.C. Ouganda Déséquilibre de liaison Equilibre de liaison Structure des populations de P. falciparum avec marqueurs microsatellites : résultats incohérents
- 78. Déséquilibre de Liaisongénétique Locus A Locus B 1 population
- 79. Déséquilibre de Liaisongénétique Locus A Locus B Association aléatoire des allèles Équilibre de liaison génétique 1 population
- 80. Déséquilibre de Liaisongénétique Locus A Locus B 1 population Association aléatoire des allèles Équilibre de liaison génétique
- 81. Déséquilibre de Liaisongénétique Locus A Locus B 1 population 2 populations Association aléatoire des allèles Équilibre de liaison génétique
- 82. Déséquilibre de Liaisongénétique Locus A Locus B 1 population 2 populations Association non aléatoire des allèles Déséquilibre de liaison génétique Association aléatoire des allèles Équilibre de liaison génétique
- 83. Déséquilibre de Liaisongénétique Déséquilibre = proport. [ ] observée – proport.[ ] attendue si 1seule Liaison génétique population Locus A Locus B 1 population 2 populations
- 84. Populations homogènes (Afrique centrale, Anderson, 2000) Dissimilitude Villages—Ville (SoudanAbdel-Muhsin,2002) Déséquilibre de liaison en zones de fortes et faible transmission (Leclerc, 2002; Durand 2003) Zimbabwe Soudan Khartoum vs. villages R.D.C. Ouganda Dakar Déséquilibre de liaison Equilibre de liaison Congo Structure des populations de P. falciparum avec marqueurs microsatellites : résultats incohérents
- 85. Données microsatellites contradictoires -Populations P. falciparum non structurées - Déséquilibre de liaison génétique Microsatellites neutres ? Ajout ou délétion de 3 trois nucléotides ne modifient pas le cadre de lecture
- 86. Choix de nouveauxmarqueurs microsatellites
- 87. P. falciparum :900 Microsatellites Microsatellite tous les 2-3kb, uniformément sur l’ensemble du génome
- 88. Microsatellites complexes (AAT) Unitérépét. 1 (ATTTAT) Unité répét. 2 (mini/microsatellite) (AT) Unité répét. 3 Région Adjacente avec unités de répétition autres que tri-nucléotidiques
- 89. Sélection de 60microsatellites 1) Microsatellites complexes, non basés sur répétitions tri-nucléotidiques 2) Taille comprise entre 50 et 350 bp
- 90. Spécificité ADN P. falciparum ADN autres Plasmodii SéquenceADN des régions flanquantes des loci microsatellites de Plasmodium falciparum absente du génome humain ou d’autres Plasmodii ADN Humain
- 91. Sélection 17 microsatellites 3)Spécificité : ADN autres Plasmodii et ADN Humain 4) Sensibilité : séquences ADN des régions flanquantes constantes
- 92. Détermination facile dela taille Trident « Cathédrale » Double pic
- 93. Sélection par «auto-stop » Locus sous sélection Microsatellite Microsatellite Recombinaisons Recombinaisons rares Microsatellites à distance de loci sous sélection Recombinaisons fréquentes indépendance des loci
- 94. Polymorphisme 0% 5% 10% 15% 20% 25% 118 218 221 223 225 228 231 233 235 237 239 242 245 252 255 259 263 270 283 326 Frequency 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 91 94 98101 110 Polymorphisme élevé Puissance d’analyse basse Polymorphisme bas Faible discrimination Taille des allèles Microsatellites à polymorphisme intermédiaire
- 95. Sélection de 6microsatellites 5) Electrophorégrames faciles à lire 6) Microsatellites sur des chromosomes différents 7) Distance entre loci microsatellites et loci sous sélection 8) Polymorphisme intermédiaire
- 96. Plan Introduction Etude n°1: Structurationet diversité des populations plasmodiales Structure à l’échelle du continent Transmission, diversité génétique et urbanisation Etude n°2: Origine d’une épidémie en zone urbaine Prévalence des gènes de résistance Distribution et dynamique des populations plasmodiales Etude n°3:Effets d’une diminution expérimentale de la transmission Impact sur la diversité et multiplicité des infections Prévalence des gènes de résistance
- 97. Etude n°1 Bogreau H,Renaud F, Bouchiba H, Durand P, Assi SB, Henry MC, Garnotel E, Pradines B, Fusai T, Wade B, Adehossi, E, Parola,P., Kamil,M. A., Puijalon, O., And Rogier, C. Genetic diversity and structure of african plasmodium falciparum populations in urban and rural areas. Am. J. Trop. Med. Hyg., 74(6), 2006, pp. 953–959 Structure des populations plasmodiales à l’échelle du continent ?
- 98. À l’échelle ducontinent africain ? Structure or not structure ? [Pour P. falciparum en Afrique] Hypothèse nulle : croisement aléatoire en Afrique intertropicale. Pas de différences significatives entre les populations plasmodiales. (Anderson et al. 2000)
- 99. Protocole Transmission <1 p.i/pers/a IP <5% Djibouti Transmission <1 p.i/pers/a IP <5% Dakar Transmission < 1 p.i/pers/a IP <5% 30% Niamey Trans :Transmission (nombre de piqûres infectantes /pers./an) IP : index plasmodique (prévalence des infections palustres) 3 sites urbains
- 100. Protocole Transmission <1 p.i/pers/a IP <5% Djibouti Transmission <1 p.i/pers/a IP <5% Dakar Transmission < 1 p.i/pers/a IP <5% 30% Niamey Transmission > 300 p.i/pers/a IP >80% Zouen Hounnien Trans :Transmission (nombre de piqûres infectantes /pers./an) IP : index plasmodique (prévalence des infections palustres) 3 sites urbains et un site rural
- 101. Protocole Dakar Niamey Djibouti Zouen Hounnien Réseau routierdéveloppé entre Dakar et Niamey Enclavement de Zouen Hounnien Accessibilité différente
- 102.
- 103. Protocole Génotypage (6 à17 microsatellites) Analyse Factorielle des Correspondances (AFC) Fst (pop comparées 2 à 2) Djibouti n(42) Dakar n(37) Zouen Hounnien n(118) Niamey n(43)
- 104. Analyse Factorielle desCorrespondances (AFC) 6 loci microsatellites -3.0 -1.5 0.0 1.5 AXE I -1.70 -1.02 -0.34 0.34 1.02 1.70 AXEII Niamey Djibouti Dakar Sud Danané Sites Dissemblance génétique (Bogreau H. et al. AJTMH 2006) Zouen Hounnien
- 105. Différences génétiques entrepopulations (Fst) Total population Population 1 Population 2 Total population Population 1 Population 2 Population 1 = Population 2 Fst = 0 flux importants de gènes entre pop1 & 2 Population 1 ≠ Population 2 Fst = 1 pas d’échange entre les populations 0 Pas de divergence <0.05 Differentiation génétique négligeable 0.05-0.15 Modérée 0.15-0.25 Importante >0.25 Populations très structurées 1 Fixation d’allèles
- 106. Importante différentiation génétique entreles populations de Djibouti et des autres sites Structure à l’échelle du continent ! θ=0.189 (0.121-0.265) θ=0.210 (0.152-0.272) θ=0.246 (0.166-0.321) Djibouti Dakar Zouen Hounnien Niamey 0 Pas de divergence <0.05 Differentiation génétique négligeable 0.05-0.15 Modérée 0.15-0.25 Importante >0.25 Populations très structurées 1 Fixation d’allèles Différences génétiques entre populations (Fst)
- 107. Différentiation modérée entre lazone rurale de Zouen Hounnien et les autres sites θ=0.189 (0.121-0.265) θ=0.210 (0.152-0.272) θ=0.246 (0.166-0.321) Djibouti Dakar Zouen Hounnien Niamey 0 Pas de divergence <0.05 Differentiation génétique négligeable 0.05-0.15 Modérée 0.15-0.25 Importante >0.25 Populations très structurées 1 Fixation d’allèles θ=0.105 (0.081-0.172) θ=0.084 (0.074-0.171) Différences génétiques entre populations (Fst)
- 108. Pas de Différentiationentre Dakar et Niamey Réseau routierMigration humaine θ=0.189 (0.121-0.265) θ=0.210 (0.152-0.272) θ=0.246 (0.166-0.321) Djibouti Dakar Zouen Hounnien Niamey 0 Pas de divergence <0.05 Différentiation génétique négligeable 0.05-0.15 Modérée 0.15-0.25 Importante >0.25 Populations très structurées 1 Fixation d’allèles θ=0.105 (0.081-0.172) θ=0.084 (0.074-0.171) θ=0.026 (0.008-0.048) ? Différences génétiques entre populations (Fst)
- 109. Résultats divergents avecles marqueurs sélectivement neutres !! ZIMBABWE Dakar DjiboutiNiamey Zouen Hounnien CONGO OUGANDA Différents Microsatellites différents Fst Différents échantillonnages différents Fst ? ?
- 110. ZIMBABWE Dakar Djibouti CONGO OUGANDA Différents Microsatellites le même Fst Différents échantillonnages différents Fst Résultats divergents avec les marqueurs sélectivement neutres !!
- 111. Structure des populationsde Plasmodium falciparum à l’échelle du continent africain et de sous-régions (Afrique de l’ouest) Effet possible des mouvements de populations humaines
- 112. Prévalence des gènes de résistance HOMMEVECTEUR+ - Incidence Pression médicamenteuse Immunité T R A N S M I S S I O N Allogamie Recombinaison génétique Association de gènes Prévalence Migration humaine Flux de gènes Isolement Mélange des populations ?
- 113. Plan Introduction Etude n°1: Structurationet diversité des populations plasmodiales Structure à l’échelle du continent Transmission, diversité génétique et urbanisation Etude n°2: Origine d’une épidémie en zone urbaine Prévalence des gènes de résistance Distribution et dynamique des populations plasmodiales Etude n°3:Effets d’une diminution expérimentale de la transmission Impact sur la diversité et multiplicité des infections Prévalence des gènes de résistance
- 114. Définition : Multiplicitédes Infections Nombre de souches dans un isolat sanguin
- 115. Définition : DiversitéGénétique (Hétérozygotie espérée) Probabilité d’obtenir 2 allèles = Avec 2 tirages au sort Population de Parasites
- 116. Transmission & Génétiquedes populations plasmodiales Hypothèse : Transmission plus faible (en milieu urbain) ⇒ Multiplicité & diversité génétique plus faibles Transmission < 1 p.i/pers/a IP <5% Djibouti Transmission < 1 p.i/pers/a IP <5% Dakar Transmission < 1 p.i/pers/a IP <5% 30% Niamey Transmission > 300 p.i/pers/a IP >80% Zouen Hounnien
- 117. Transmission & Génétiquedes populations plasmodiales < 1 p.i/pers/a Mult.: 1.31 Djibouti < 1 p.i/pers/a Mult:1.41 Dakar < 1 p.i/pers/a Mult:1.63 Niamey > 300 p.i/pers/a Mult:2.68 Zouen Hounnien Multiplicité en accord avec le niveau de transmission palustre Hypothèse : Transmission plus faible (en milieu urbain) ⇒ Multiplicité & diversité génétique plus faibles
- 118. Prévalence des gènes de résistance HOMMEVECTEUR+ - Incidence Pression médicamenteuse Immunité T R A N S M I S S I O N Allogamie Recombinaison génétique Association de gènes Prévalence Flux de gènes Multiplicité Isolement Urbanisation ? Mélange des populations
- 119. Transmission & Génétiquedes populations plasmodiales Fort niveau de transmission Production locale de diversité génétique Zouen Hounnien: Fort niveau de transmission P. falciparum Diversité génétique importante Djibouti Niamey Dakar Zouen Hounnien H=0.76
- 120. Transmission & Génétiquedes populations plasmodiales Faible niveau de transmission & savane aride Djibouti : Faible niveau de transmission P. falciparum & faible diversité génétique H=0.53 Djibouti Niamey Dakar Zouen Hounnien H=0.76
- 121. Transmission & Génétiquedes populations plasmodiales Fort niveau de transmission autour des zones urbaines Diversité génétique importée !! Dakar et Niamey : Faible niveau de transmission P. falciparum & grande diversité génétique H=0.53 Djibouti H=0.76 Niamey H=0.73 Dakar Zouen Hounnien H=0.76
- 122. 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 Djibouti Dakar NiameyDanané Multiplicity 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Heterozygosity Multiplicity Heterozygosity < 1 pi/pers/a <1 pi/pers/a <1 pi/pers/a >300 pi/pers/a La transmission palustre seule ne permet pas d’expliquer la diversité génétique observée (Heterozygosity) Transmission & Génétique des populations plasmodiales
- 123. Prévalence des gènes de résistance HOMMEVECTEUR+ - Incidence Pression médicamenteuse Immunité T R A N S M I S S I O N Allogamie Recombinaison génétique Association de gènes Prévalence Flux de gènes Multiplicité Isolement Mélange des populations Diversité génétique Urbanisation ? Migration humaine
- 124. Etude de lastructure des populations plasmodiales au niveau local
- 125. Déséquilibre de liaisongénétique: structure locale ? Conditions pouvant engendrer un déséquilibre de liaison local : – Structure locale des populations – Expansion épidémique « clonale » de souches – … Sans déséquilibre de liaison Zouen Hounnien Sans déséquilibre de liaison Niamey Sans déséquilibre de liaison Dakar Avec déséquilibre de liaison Djibouti
- 126. Déséquilibre de Liaisongénétique Déséquilibre = proport. [ ] observée – proport.[ ] attendue si 1seule Liaison génétique population Locus A Locus B 1 population 2 populations (structure locale)
- 127. Déséquilibre de Liaisongénétique Déséquilibre = proport. [ ] observée – proport.[ ] attendue si 1seule Liaison génétique population Locus A Locus B 1 population 25% 50% 2 populations (structure locale)
- 128. Déséquilibre de Liaisongénétique Locus A Locus B 1 population 1 population expansion clonale épidémique 25% 90% Déséquilibre = proport. [ ] observée – proport.[ ] attendue si 1seule Liaison génétique population
- 129. Déséquilibre de Liaisongénétique Locus A Locus B 1 population 1 population expansion clonale épidémique 25% 25% Déséquilibre = proport. [ ] observée – proport.[ ] attendue si 1seule Liaison génétique population chaque génotype : 1 X
- 130. Allele A, Locus 1(PA) Allele B, locus 2 (PB) Allele A, locus 1 -- PA.PB Allele B, locus 2 PA.PB -- À l’équilibre = association aléatoire d’alleles de différents loci proportion espérée of A-B = 2 ( PA.PB ) Déséquilibre de Liaison génétique
- 131. BAAB pp n nAB .2−=∆ Proportion ofassociation Allele A and B observed Proportion of association Allele A and B expected Déséquilibre de Liaison génétique
- 132. 2 AA p n nAA D −= Proportionof homozygote AA observed Proportion of homozygote AA expected Déséquilibre de Liaison génétique
- 133. + + ∆ = B D B p B p A D A p A p AB AB R Covariance(PA,PB) Variance PA Excess homozygosity Déséquilibre de Liaison génétique
- 134. Liaison (pseudo-R2) entreles allèles de 6 loci microsatellites (C4M79, Pf2689, TRAP, Pf2802, 7A11, C4M69), Djibouti, 2002 avec () ou sans () prise en compte des génotypes multilocus «doublons» ( significatif avec p< 0,0009) Pseudo-R2 C4M79 Pf2689 C4M79 TRAP C4M79 Pf2802 C4M79 7A11 C4M79 C4M69 Pf2689 TRAP Pf2689 Pf2802 Pf2689 7A11 Pf2689 C4M69 TRAP Pf2802 TRAP 7A11 TRAP C4M69 Pf2802 7A11 Pf2802 C4M69 7A11 C4M69 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3
- 135. Conclusion étude n°1 Structureà l’échelle du continentale et régionale Urbanisation peut modifier la structure -homogénéiser à grande échelle malgré les distances géographiques -fragmenter localement les populations plasmodiales urbaines -importer de la diversité génétique (échanges régionaux) Des paludismes urbains (expansion épidémique localisée )
- 136. Plan Introduction Etude n°1: Structurationet diversité des populations plasmodiales Structure à l’échelle du continent Transmission, urbanisation et populations plasmodiales Etude n°2: Origine d’une épidémie en zone urbaine Prévalence des gènes de résistance Distribution et dynamique des populations plasmodiales Etude n°3:Effets d’une diminution expérimentale de la transmission Impact sur la diversité et multiplicité des infections Prévalence des gènes de résistance
- 137. Merci de votreattention