Doxycycline et paludisme

Doxycycline and malaria

• Auteur / Autrice : Sébastien Briolant
• Direction : Bruno Pradines
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Pathologie humaine. Maladies transmissibles et pathologies tropicales
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Paludisme à Plasmodium falciparum

Résistance aux antipaludiques

Doxycycline

Plasmodium falciparum

Chimioprophylaxie

Paludisme

Résumé

Les voyageurs non-immuns et les militaires des pays non endémiques voyageant dans les régions où le paludisme est transmis sont exposés à la maladie pendant ou après leur voyage. Approximativement 25 à 30 millions de voyageurs des régions non tropicales visitent annuellement les pays d'endémie palustre, et environ 30. 000 cas de paludisme clinique sont observés chaque année au retour de ces voyageurs. Dans les Armées françaises,, environ 30 000 militaires français séjournent chaque année en zone intertropicale et sont exposés à des maladies infectieuses. Parmi elles, le paludisme constitue encore une des principales menaces puisque en moyenne 12% des militaires sont infectés par Plasmodium durant leur séjour, sans nécessairement être malade, en dépit de l’application de mesures de lutte antivectorielle collective et individuelle. La prise d’une chimioprophylaxie antipaludique reposant principalement sur la doxycycline (DOX) dans les Armées limite le nombre de cas cliniques de paludisme. Malgré cela, depuis 2002, 3000 accès palustres ont été recensés dans les forces armées. Près des deux tiers des cas étaient associés à une mauvaise observance essentiellement lors du retour en France. Les cas restants pourraient s’expliquer par une diminution de la sensibilité de Plasmodium à la DOX ou à une inadaptation de la posologie. Les objectifs de notre travail étaient de comprendre les mécanismes d’action de cette molécule sur P. Falciparum et d’identifier des déterminants génétiques associés à une diminution de la sensibilité de P. Falciparum à la DOX. Dans la première partie de nos travaux, nous avons étudié les effets in vitro de la DOX sur le protéome de formes asexuées de P. Falciparum au stade schizonte par l’utilisation de deux techniques de protéomique quantitative différentielle la 2D DIGE et l’iTRAQ. Les résultats obtenus suggèrent une action de la DOX au niveau de l’apicoplaste et de la mitochondrie du parasite. Dans une deuxième étude, l’analyse de la distribution des CI50 de DOX chez 747 isolats africains de P. Falciparum par une approche statistique bayésienne mixte nous a permis de mettre en évidence l’existence de trois phénotypes distincts de sensibilité à la DOX. Nous avons pu également établir un seuil de diminution de sensibilité in vitro de P. Falciparum à la DOX égal à 35 μM. Puis, nous avons recherché des génotypes associés aux trois phénotypes précédents par le séquençage de 11 gènes candidats et l’évaluation par PCR quantitative en temps réel du nombre de copies de deux gènes sur 90 isolats africains de P. Falciparum. Nous avons montré qu’un nombre de copie des gènes pfmdt et pftetQ supérieur à un et que la présence d’un nombre de répétitions du motif KYNNNN inférieur à trois dans la protéine TetQ étaient indépendamment associés à une diminution de sensibilité à la DOX.

Nonimmune civilians and military personnel traveling in malaria-endemic areas are at risk of malaria transmission and may become clinically ill during or after their travel. Approximately 25–30 million travelers from nontropical regions visit malaria-endemic countries annually, and about 30,000 cases of travel-associated clinical malaria occur each year. Each year, around 30. 000 French soldiers travelling in tropical areas are exposed to infectious diseases. Among them, malaria still represents an important threat as 12% of soldiers are infected by Plasmodium during their travel in spite of the respect of collective and individual protective measures against vector. The antimalarial chemoprophylaxis, mainly doxycycline (DOX) in the French Army, limits the number of clinical cases of malaria. However, since 2002, 3. 000 malaria cases have been reported in our forces. Around two of three were associated with a poor compliance especially after the return in France. The others cases might be explained by a decrease in the susceptibility of Plasmodium to DOX or a non optimal dosage. The aims of our work were to understand the mechanisms of action of DOX in P. Falciparum and to identify genetic determinants associated with a decrease susceptibility of P. Falciparum to DOX. In a first part, we studied the in vitro effects of DOX on P. Falciparum proteome at the asexual schizont stage by using of two differential proteomic technologies 2D DIGE and iTRAQ. Our findings suggest the apicoplast and the mitochondrion as targets for DOX. In a second study, the analysis of the distribution of DOX IC50s for 747 P. Falciparum African isolates by a Bayesian mixture modelling approach allowed us to find three different phenotypes of susceptibility to DOX. The cutoff of reduced susceptibility to DOX in vitro could be estimated to be 35μM. Then, we looked for genotypes associated with the three precedent phenotypes by sequencing eleven candidate genes and evaluating the copy numbers of two genes by quantitative real time PCR in 90 P. Falciparum African isolates. We have shown that pfmdt copy number > 1, pftetQ copy number > 1 and KYNNNN amino acid motif repetitions < 3 in TetQ protein were independently associated with decreased susceptibility to DOX.