Caractérisation des déterminants moléculaires impliqués dans l'entrée des sporozoïtes de Plasmodium dans les cellules hépatocytaires

by Anne-Claire Langlois

Doctoral thesis in Biologie

Under the supervision of Olivier Silvie.

defended on 30-09-2019

in Sorbonne université , under the authority of École doctorale Complexité du vivant (Paris) , in a partnership with Centre d'immunologie et des maladies infectieuses (Paris ; 2014-....) (laboratoire) .

Thesis committee President: Maryse Lebrun.

Thesis committee members: Marlène Dreux, Thierry Huby.

Examiners: Benoît Gamain, Jérôme Clain.

keywords

• Malaria
• Plasmodium
• Sporozoite
• Hepatocyte
• Epha2
• SR-BI
• LIMP-2
• CD36

Alternative Title

Characterization of the molecular determinants involved in Plasmodium sporozoites entry into hepatocytic cells

Abstract

Sporozoite forms of the malaria parasite Plasmodium are transmitted by mosquitoes and first infect the liver for an initial round of replication. The molecular mechanisms of sporozoite invasion of hepatocytes remain poorly understood. Two receptors of the Hepatitis C virus (HCV), the tetraspanin CD81 and the Scavenger Receptor BI (SR-BI), play an important role during entry of Plasmodium sporozoites into hepatocytic cells. CD81 and SR-BI operate independently during malaria liver infection, and receptor usage differs between different Plasmodium species. More recently, another HCV entry factor, the Ephrin receptor A2 (EphA2), was reported to play a key role during malaria liver infection. Using different inhibition techniques, we show that blocking EphA2 has no significant impact on P. yoelii or P. berghei host cell infection, irrespective of the entry pathway. On the other hand, our work revealed that murine SR-BI is poorly functional during P. berghei infection as compared to its human counterpart. Using a structure-guided strategy, we were able to locate the functional region of human SR-BI to the apical helices, suggesting that this region of the molecule could interact with sporozoite ligands. Altogether, these results pave the way toward a better characterization of the molecular mechanisms involved in Plasmodium sporozoite entry into hepatocytes.

keywords

• Paludisme
• Plasmodium
• Sporozoïte
• Hépatocyte
• Epha2
• SR-BI
• LIMP-2
• CD36
• Paludisme
• Plasmodies
• Virus de l'hépatite C
• Hépatocytes

Abstract

Les sporozoïtes de Plasmodium, l’agent du paludisme, sont transmis par les moustiques Anophèles et infectent le foie pour une première phase de réplication. Les mécanismes moléculaires impliqués dans l'invasion des hépatocytes restent méconnus. Deux récepteurs du virus de l'hépatite C (VHC), la tétraspanine CD81 et le récepteur Scavenger Receptor BI (SR-BI), jouent un rôle majeur dans l'entrée des sporozoïtes de Plasmodium dans les hépatocytes. CD81 et SR-BI définissent des voies d’entrée indépendantes et alternatives en fonction des espèces de Plasmodium. Un autre facteur d'entrée du VHC, le récepteur aux éphrines EphA2, a plus récemment été proposé comme facteur clé de l'infection hépatique. Nos travaux ont révélé que EphA2 n’est pas requis au cours de l’infection hépatique par les sporozoïtes, quelle que soit la voie d’entrée. D’autre part, nous avons montré que SR-BI murin est peu fonctionnel lors de l'infection par P. berghei par rapport à son homologue humain. À l’aide de constructions chimériques de SR-BI, nous avons pu démontrer le rôle des hélices apicales de SR-BI humain au cours de l’infection. Ces résultats suggèrent que cette région de la molécule pourrait interagir avec des ligands des sporozoïtes. Nos données ouvrent la voie vers une meilleure caractérisation des interactions moléculaires impliquées dans l'entrée des parasites de Plasmodium dans les hépatocytes.