Thèse soutenue

Étude de la modulation, par l'hémoglobine S, de la présentation des antigènes plasmodiaux à la surface du globule rouge infecté par Plasmodium falciparum, et de la réponse immunitaire contre le paludisme
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Auteur / Autrice : Margaux Chauvet
Direction : Adrian J. F. Luty
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Microbiologie
Date : Soutenance le 19/04/2019
Etablissement(s) : Sorbonne Paris Cité
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité (Paris ; 2014-....)
Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université Paris Descartes (1970-2019)
Laboratoire : Mère et enfant face aux infections tropicales / MERIT - UMR_D 216
Jury : Président / Présidente : Olivier Silvie
Examinateurs / Examinatrices : Olivier Silvie, Stéphane Egée, Sylviane Pied, Najma Rachidi, Anaïs Merckx, Florence Migot-Nabias
Rapporteurs / Rapporteuses : Stéphane Egée, Sylviane Pied

Mots clés

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Résumé

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Le paludisme est une maladie tropicale résultant de l'infection par le parasite Plasmodium falciparum transmis par piqûre de moustique. Les symptômes du paludisme résultent du développement de P. falciparum dans les globules rouges (GR). Depuis des siècles, le paludisme a exercé des pressions sur le génome humain, sélectionnant des mutations conférant une protection contre les formes sévères de la maladie. C'est le cas de la mutation du gène de l'hémoglobine (HbA), composant principal des GRs. La forme mutée du gène produit une hémoglobine anormale (HbS). Contrairement à la drépanocytose (HbSS), le portage hétérozygote (trait drépanocytaire) de cette mutation (HbAS) est asymptomatique. Les porteurs sains HbAS développent moins de symptômes graves du paludisme. Aujourd'hui, les mécanismes responsables de cette protection restent partiellement élucidés. Lors de son développement, P. falciparum modifie la membrane et le cytosquelette du GR afin d'exposer des protéines parasitaires à la surface de l'hématie. Parmi ces protéines, l'adhésine majeure parasitaire "P. falciparum erythrocyte membrane protein 1" (PfEMP1), se lie aux récepteurs endothéliaux, entraînant la cytoadhérence et la séquestration des GRs infectés (iGRs). Cette cytoadhérence permet d'éviter le passage et la clairance splénique des iGRs. Des études ont montré que les iGRs HbAS cytoadhèreraient moins, en association avec une présentation anormale de PfEMP1. Cette thèse porte sur l'étude des mécanismes de résistance du trait drépanocytaire contre le paludisme à P. falciparum. Le premier projet de cette thèse porte sur le phosphoprotéome des membranes de GRs HbAA et HbAS infectés par P. falciparum. Les protéines parasitaires exposées à la surface du GR interagissent avec des protéines érythrocytaires impliquées dans l'ancrage de la membrane du GR au cytosquelette. Il s'agit des protéines du complexe Ankyrine-R et du complexe jonctionnel. Le stress oxydant généré par le trait drépanocytaire et par l'invasion parasitaire perturbe l'équilibre kinase/phosphatase dans la cellule, pouvant entraîner des modulations de la phosphorylation des protéines, interférer dans les interactions protéiques et par conséquent dans la présentation des antigènes parasitaires. Des extraits membranaires de GRs HbAA et HbAS infectés ont été produits et analysés en spectrométrie de masse et en Western-Blot. Cette étude a montré que le trait drépanocytaire modulait la phosphorylation des protéines érythrocytaires de la membrane du iGR (transporteurs membranaires et protéines du cytosquelette majoritairement), mais aussi celle de protéines parasitaires. Le deuxième projet porte sur la réponse anticorps anti-VAR2CSA dans le cadre du paludisme gestationnel selon le portage de l'HbS. Le paludisme gestationnel est une des formes sévères du paludisme, due à la cytoadhérence des iGRs dans le placenta. Cette cytoadhérence résulte de l'interaction d'un PfEMP1 particulier, VAR2CSA, à la chondroïtine sulfate A des syncytiotrophoblastes. 159 plasmas de femmes HbAA et HbAS Béninoises, collectés à l'accouchement, ont été utilisés pour mesurer leur capacité de reconnaissance de VAR2CSA à la surface de GRs HbAA et HbAS infectés. La reconnaissance immune des iGRs HbAS par les plasmas provenant des mères HbAS est significativement plus faible que celle des iGRs HbAA par les plasmas des mères HbAA. Par ailleurs, d'autres maladies génétiques affectant le GR peuvent influencer la réponse en anticorps spécifiques aux GRs parasités. Les co-portages du déficit en G6PD et de l'alpha-thalassémie avec l'HbS ont ainsi été évalués pour ce groupe d'étude. Respectivement, 26,7% et 51,7% des femmes étaient porteuses du déficit G6PD ou de l'alpha-thalassémie. Ces données soulignent l'importance de considérer simultanément les différents désordres érythrocytaires existant parmi la population considérée, pour étudier les mécanismes protecteurs conférés par le portage d'HbS contre le paludisme.