Augmentation récente des infections polygénomiques de faible complexité et de l'acide sialique

Parasites & Vecteurs volume 16, Numéro d'article : 309 (2023) Citer cet article

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Le parasite du paludisme, Plasmodium falciparum, utilise de multiples interactions récepteur-ligand alternatives pour l'invasion des érythrocytes humains. Alors que certains clones de P. falciparum utilisent des résidus d'acide sialique (SA) à la surface des récepteurs de la glycophorine humaine pour envahir les érythrocytes, d'autres utilisent des récepteurs alternatifs indépendants des résidus d'acide sialique. Nous avons émis l'hypothèse qu'au fil des années, l'intensification des interventions de lutte contre le paludisme et la baisse de la prévalence en Gambie ont abouti à une sélection de parasites présentant des voies d'invasion et des profils d'expression de ligands dominants.

Des échantillons de sang ont été prélevés auprès de 65 participants infectés par le paludisme et présentant un paludisme simple sur une période de 3 ans (2015, 2016 et 2021). La diversité génétique a été déterminée par génotypage du gène polymorphe de la protéine de surface mérozoïte 2 (msp2) de P. falciparum. Les phénotypes d'invasion des érythrocytes ont été déterminés à l'aide des enzymes neuraminidase, trypsine et chymotrypsine, connues pour cliver différents récepteurs de la surface des érythrocytes. Les niveaux de transcription au stade schizonte ont été obtenus pour un panel de 6 gènes de ligands d'invasion de P. falciparum (eba175, eba181, Rh2b, Rh4, Rh5 et clag2) en utilisant 48 isolats cultivés avec succès.

Bien que l'hétérozygotie allélique de la région de répétition msp2 ait diminué comme prévu avec une transmission réduite, il y a eu une augmentation des infections avec plus d'un seul allélotype msp2 de 2015 à 2021. Les phénotypes d'invasion de ces isolats étaient pour la plupart indépendants de l'AS avec une augmentation continue de 2015 à 2021. 2021. Les isolats de 2021 ont été fortement inhibés par le traitement à la chymotrypsine par rapport aux isolats de 2015 et 2016. Une inhibition plus élevée de l'invasion pour les isolats de 2021 a en outre été obtenue après un traitement des érythrocytes avec une combinaison de chymotrypsine et de trypsine. Les niveaux de transcription des gènes du ligand d’invasion variaient selon les années. Cependant, les niveaux de clag2, une protéine associée au rhoptry, étaient plus élevés dans les isolats de 2015 et 2016 que dans les isolats de 2021, tandis que les niveaux de Rh5 étaient plus élevés en 2021 par rapport aux autres années.

Dans l’ensemble, ces résultats suggèrent une augmentation des infections mixtes avec une utilisation accrue de voies d’invasion indépendantes de l’acide sialique par les isolats cliniques de P. falciparum dans la partie occidentale de la Gambie.

Le parasite du paludisme Plasmodium falciparum envahit et se multiplie dans les globules rouges humains (GR) pendant toute la phase érythrocytaire de son cycle de vie. L'invasion des érythrocytes par les stades mérozoïtes de P. falciparum est un processus crucial, complexe et en plusieurs étapes nécessitant de multiples interactions alternatives récepteur-ligand [1]. Les ligands de Plasmodium falciparum sont constitués de deux familles de protéines : l'antigène de liaison aux érythrocytes (EBA-175, EBA-140, EBA-165, EBL1 et EBA-181) [2,3,4,5] et la protéine de liaison aux réticulocytes. comme les homologues (Rh1, RH2A, Rh2B, Rh4 et Rh5) [6,7,8,9]. Ces ligands déterminent les phénotypes d'invasion de P. falciparum, qui ont été principalement caractérisés par le traitement des érythrocytes avec des enzymes connues pour cliver une partie du répertoire des récepteurs sur lesquels ils se lient. Les enzymes couramment utilisées comprennent la neuraminidase, qui clive les acides sialiques des récepteurs de la glycophorine (Gly) (GlyA, B et C), la trypsine clive les glycophorines A, C et le récepteur du complément 1 (CR1), tandis que la chymotrypsine clive la GlyB, la bande 3 et d'autres protéines liées à l'invasion (10, 11). Ainsi, sur la base des résidus d'acide sialique (SA) des récepteurs de la glycophorine, les voies d'invasion de P. falciparum sont décrites comme dépendantes ou indépendantes de la SA. Ces interactions ligand-récepteur sont utilisées de manière variable par les isolats de P. falciparum dans différentes populations de paludisme, et certaines lignées parasitaires activent des voies alternatives ou changent de phénotype d'invasion au cours du cycle de vie in vitro (12,13,14,15).

Des études antérieures en Gambie ont signalé l'utilisation prédominante des voies dépendantes de l'AS pendant une période de transmission du paludisme relativement plus élevée (16, 17). Au cours des 20 dernières années, la transmission du paludisme a été considérablement réduite grâce aux interventions intensifiées et soutenues de lutte contre le paludisme. Actuellement, la Gambie s'oriente vers l'élimination du paludisme (phase de pré-élimination) avec une prévalence globale de 0,2 % dans le pays et une incidence de 25 à 100 cas pour 1 000 habitants dans la région occidentale [18]. Par conséquent, on ne sait pas comment cette transition d’une transmission élevée à faible du paludisme a affecté les mécanismes d’invasion des érythrocytes, qui impliquent des ligands ciblés pour le développement de vaccins.