Diagnostic moléculaire post-génomique des borrelioses récurrentes en Afrique

Advanced tools for the diagnosis of relapsing fever borrelioses in Africa

• Auteur / Autrice : Haitham Elbir
• Direction : Michel Drancourt
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Pathologie humaine
• Date : Soutenance le 15/10/2012
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Unité de recherche sur les maladies infectieuses et tropicales émergentes (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Louis Mège
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Michel Drancourt, Jean-Louis Mège, Angeli Kodjo, François Renaud, Guy Baranton
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Angeli Kodjo, François Renaud

Mots clés

Mots clés contrôlés

méthodes

Typage moléculaire

ADN bactérien

Polymorphisme de nucléotide simple

génétique

Borrelia

Mots clés libres

Diagnostic

Moléculaire

Post génomique

Des

Borrelioses

Récurrentes

Afrique

Advanced

Tools

Diagnosis

Relapsing

Fever

Borrelioses

Résumé

En Afrique, les fièvres récurrentes à Borrelia sont des pathologies négligées transmises par les arthropodes et responsables de septicémie mortelle et d'autres manifestations cliniques, en particulier d'avortement chez les femmes enceintes. Quatre Borrelia différentes sont actuellement cultivées de prélèvements cliniques et de vecteurs, il s'agit de Borrelia crocidurae, Borrelia duttonii, Borrelia recurrentis et Borrelia hispanica. Ces différentes espèces ont été initialement séparées les unes des autres sur la base de leur répartition géographique et de leur vecteur. Au cours de ce travail de thèse, nous avons réalisé le séquençage et l'annotation du génome de Borrelia crocidurae. Ceci nous a permis de comparer le génome de trois espèces séquencées: Borrelia crocidurae, Borrelia duttonii et Borrelia recurrentis. Cette comparaison indique que ces trois espèces sont extrêmement proches comme cela avait déjà été montré par la comparaison de la séquence du gène 16S ARN ribosomal de chacune de ces espèces, montrant une similarité comprise entre 99,7 et 99,9%. L'analyse de données génomiques permet de conforter les résultats antérieurs basés sur l'analyse de quelques gènes et de proposer que ces trois espèces ne forment qu'une seule espèce génomique présentant trois écotypes avec une relative spécificité de vecteur, de répartition géographique et d'évolution clinique. La très grande similitude entre Borrelia crocidurae, Borrelia duttonii et Borrelia recurrentis constitue un obstacle pour la mise au point de techniques de diagnostic direct de ces espèces dans les prélèvements de vecteur ou dans les prélèvements humains.

In Africa, relapsing fever borreliae are neglected arthropod-borne pathogens causing mild to deadly septicemia. Borrelia crocidurae, Borrelia duttonii, Borrelia hispanica and Borrelia recurrentis are the currently cultured causative agents in Africa. The relapsing fever borreliae species were initially distinguished one from another on the basis of geography and vector. we performed the genome sequencing of Borrelia crocidurae. At the genomic level the four species are highly similar as illustrated by the 16S rRNA gene sequence of each species, resulting in an overall high sequence similarity of 99.7 to 99.9% between the four species. Genomic analyses of Borrelia crocidurae, Borrelia duttonii and Borrelia recurrentis further indicated that they in fact forming an unique bacterial species, each one of the three species could be regarded as an ecotype of an unique species with preferential arthropod vector, geographic distribution and clinical outcome, rather than an unique bacterial species. The high similarity between species remained an obstacle for the diagnosis at the species level. Currently the identification of relapsing fever borreliae relies upon a few phenotypic traits and the detection of single nucleotide polymorphisms in the 16S rRNA and flabB, glpQ genes and the 16S-23S ribosomal RNA intergenic spacer (IGS). In this study, based on comparative genomic anaylsis between the published genomic sequence and partial sequence in the genbank, we developed multiplex, quantitative real-time PCR detecting any relapsing fever Borrelia and specifically B. crocidurae, B. hispanica and B. duttonii/B. recurrentis.