Identification de facteurs de la cellule hôte impliqués dans l'infection hépatique de Plasmodium : Rôle de l'aquaporine 9

Identification of factors of the cell host involved in the hepatic infection of Plasmodium : role of the aquaporine 9

• Auteur / Autrice : Jean-François Franetich
• Direction : Dominique Mazier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Parasitologie
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Infections à Sporozoaires

Hépatocytes

Paludisme

Résumé

Plasmodium, transmis au mammifère sous sa forme sporozoïte lors de la piqûre d’un moustique anophèle infecté, est l’agent pathogène du paludisme, la plus mortelle des infections parasitaires. Afin d’identifier des facteurs de l’hôte nécessaires lors de sa première étape d’infection, dans le foie, nous avons comparé le transcriptome de cellules hépatiques permissives et réfractaires à l’infection par les sporozoïtes du parasite humain, P. Falciparum. Des gènes dont l’expression est associée à la permissivité des hépatocytes humain ont ainsi pu être identifiés. Parmi ces gènes, nous avons montré que l’aquaporine 9 (AQP9) est nécessaire à l’étape d’invasion des sporozoïtes, et non à leur développement intra-hépatocytaire. Dans des modèles murins, nous avons observé que le niveau de dépendance des sporozoïtes de Plasmodium de rongeur varie suivant l’espèce plasmodiale et la cellule hôte utilisée. La fonction d’AQP9 semble impliquée, puisqu’un inhibiteur de la fonction de transport d’AQP9, la phlorétine, bloque l’invasion des cellules hépatiques par les sporozoïtes de Plasmodium. Enfin, nous avons observé la localisation d’AQP9 sur la membrane de la vacuole parasitophore (MVP) des schizontes hépatiques, où elle se retrouve probablement internalisée pendant ou peu après l’étape d’invasion. Si plusieurs protéines du globule rouge ont déjà pu être mises en évidence sur la MVP des parasites érythrocytaires, AQP9 est à ce jour la première protéine de l’hôte identifiée sur la MVP des schizontes hépatiques. L’ensemble de ces résultats apporte un nouvel élément impliquant une seconde protéine de l’hôte, après CD81, pour l’infection des hépatocytes par Plasmodium.

Plasmodium, transmitted to the mammal in its sporozoite form through the bite of an infected Anopheles mosquito, is the causative agent of malaria, the most deadly parasitic disease. To identify host cell factors required during the first stage of infection in the liver, we compared the transcriptome of permissive and refractory liver cells for the infection by the sporozoite of the human parasite, P. Falciparum. Genes whose expression is associated with human hepatocyte permissiveness were identified. Among them, we have shown that aquaporin 9 (AQP9) is required for the process of sporozoite invasion, but not for its intra-hepatocytic development. In murine models, we observed that the requirement of rodent Plasmodium sporozoites for AQP9 depends on the parasite species and the host cell used. AQP9 function appears to be involved, since phloretin, an inhibitor of the transport function of AQP9, blocks the invasion of liver cells by Plasmodium sporozoites. Finally, we observed the localization of AQP9 on the parasitophorous vacuole membrane (PVM) of the hepatic schizonts, where it is probably internalized during or soon after the invasion step. If several red blood cell proteins have been identified on the PVM of erythrocytic parasites, AQP9 is so far the first host protein identified on the PVM of hepatic schizonts. Taken together, these results provide a new element involving a second protein of the host, after CD81, for the infection of hepatocytes by Plasmodium.