Rétention et "pitting" splénique des globules rouges au cours du paludisme aigu traité par dérivé de l'artémisinine

Splenic pitting of the red blood cells during severe malaria treated with artemisinin

• Auteur / Autrice : Stéphane Jauréguiberry
• Direction : Pierre Buffet, Éric Caumes
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance le 10/03/2015
• Etablissement(s) : Paris 6
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Complexité du vivant (Paris ; 2009-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre d'immunologie et des maladies infectieuses (Paris ; 2014-....)
• Jury : Président / Présidente : Dominique Mazier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thierry Peyrard, Odile Mercereau-Puijalon, Henri Agut
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Antoine Berry, Olivier Bouchaud

Mots clés

Mots clés contrôlés

Artésunate

Thérapeutique

Paludisme

Mots clés libres

Paludisme grave

Plasmodium falciparum

Artésunate

Anémie hémolytique

Pitting

Resa

Severe malaria

Plasmodium falciparum

Résumé

L’artésunate est désormais le traitement de référence du paludisme grave au plan mondial. Cependant, des cas d’anémie hémolytique différée ont été décrits chez 20% à 25% des voyageurs traités. L’épisode hémolytique survient 2 à 3 semaines après traitement. Environ la moitié des patients vont nécessiter une transfusion sanguine. L’artésunate induit un phénomène original en physiologie humaine : le “pitting” ou épépinage splénique des érythrocytes parasités. Il consiste en l’expulsion du parasite mort de l’érythrocyte hôte lorsque celui-ci traverse une structure microcirculatoire splénique appelée « fente interendothéliale ». Ces érythrocytes pittés retournent sans destruction immédiate dans la circulation générale. Nous avons étudié l’efficacité et la tolérance de l’artésunate intraveineux chez 123 voyageurs atteints de paludisme grave. Cent dix-sept patients ont survécu (95%). Parmi 78 patients suivis plus de 8 jours, 76 (97%) ont eu une anémie au cours du suivi et 21 une hémolyse différée typique (27%). Dans ce sous groupe de patients la chute médiane en hémoglobine a été de 1,3g/dl avec un nadir <7g/dl dans 15% des cas. Un seul patient a été transfusé. Le marquage de la protéine parasitaire Resa, véritable empreinte de l’infection érythrocytaire par Plasmodium falciparum, permet la visualisation des érythrocytes pittés. Chez 21 patients non transfusés le pic de concentration en érythrocytes pittés est survenu durant la première semaine. Chez 9 patients évoluant vers une hémolyse différée le pic de pittés était significativement plus élevé que chez 12 patients présentant d’autres profils évolutifs d’anémie (0,30 vs. 0,07 ; P = 0,0001). Une concentration d’érythrocytes pittés au pic supérieure à 180 millions/l aurait prédit le risque d’hémolyse différée avec une sensibilité de 89% et une spécificité de 83%. Utilisant la technologie ImageStream* l’étude morphologique érythrocytaire chez 4 patients a montré que l’infection plasmodiale suivi de pitting entraine une réduction de surface projetée de 8,9%. Cette altération pourrait contribuer à la réduction de la durée de vie des érythrocytes pittés. La destruction différée des érythrocytes infectés et épargnés par le pitting durant le traitement par artésunate est un mécanisme original d’anémie hémolytique. Ce travail a permis de structurer l’espace nosologique de l’anémie post-thérapeutique au cours du paludisme, de clarifier la physiopathologie de l’hémolyse différée et d’identifier certains de ses mécanismes. Malgré l’incidence élevée de l’hémolyse différée, l’anémie résultante n’est préoccupante que dans 15% des cas et ne remet pas en cause le bénéfice de l’artésunate par rapport à la quinine dans le traitement du paludisme grave. La concentration précoce des érythrocytes pittés pourrait être un marqueur prédictif intéressant de la survenue d’une hémolyse différée post-artésunate.

Worldwide, artesunate is now the recommended treatment for severe malaria. However cases of delayed hemolytic anemia have been described in 20% to 25% travelers treated with artesunate. The episode usually occurs 2 to 3 weeks after the end of the treatment. About half on the inpatients need blood transfusion. Artesunate induces an original phenomenon called splenic “pitting” of parasitized erythrocyte. The dead parasite is expelled from the host erythrocyte when it comes through a microcirculatory structure called inter-endothelial slit. These pitted red blood cells go back to the general blood circulation without destruction. We have studied efficacy and tolerance of intravenous artesunate in 123 patients with imported severe malaria, of whom 117 have survived (95%). Among 78 patients followed more than 8 days, 76 (97%) suffered from anemia during follow-up and 21 had a typical delayed hemolysis pattern (27%). In this sub group the median loss of hemoglobin was 1.3g/dl with a nadir below 7g/dl in 15% of them. Only one patient was transfused. The labelling of Resa protein, a plasmodium protein included in the bilayer membrane of the red blood cell, allowed the visualization of pitted cells. In 21 patients non transfused, the pitted cells peak occured during the first week post treatment. In 9 patients with typical delayed hemolysis pattern, the pitted cells peak was higher than in the 12 patients with other kind of anemia patterns (0.30 vs. 0.07 ; P = 0.0001). A pitted cells concentration above 180 millions/l would have predicted the risk of late hemolysis with 89% sensitivity and 83% specificity. Red blood cell morphology was studied using ImageStream* technology in 4 patients. It has shown that infection and pitting process induces a membrane projected area loss of 8.9%. This loss could explain the reduced life span of the pitted red blood cells. Differed destruction of the erythrocytes first infected and then spared by pitting process during the treatment with artesunate is a new pattern of hemolytic anemia during malaria. This work has provided a nosological framework of post therapy hemolysis during malaria, a clarified pathophysiology of delayed hemolysis and has identified potential explanatory mechanisms. Notwithstanding the high incidence of hemolysis, the resulting anemia is severe in 15% of the patients and does not jeopardize the advantage of artesunate compared to quinine in the treatment of severe malaria. Early pitted cells concentration could be a surrogate marker to determine the risk of delayed hemolysis and anemia after artesunate treatment.