Biologie et Génétique du Paludisme


  RESPONSABLEDr MÉNARD Robert / rmenard@pasteur.fr
  MEMBRESDr BALDACCI Patricia / Dr BLAZQUEZ Samantha / Dr BOISSON Bertrand / Dr BREGA Sara
COMBE Audrey / GIOVANNINI Donatella / Dr GUEIRARD Pascale / Dr ISHINO Tomoko / SPAETH Stefan

  Rapport d'activité

Notre laboratoire se concentre sur la phase pré-érythrocytaire de Plasmodium, l’agent causal du paludisme, qui comprend le voyage du parasite depuis le site de piqûre du moustique jusqu’au foie de l’hôte, ainsi que le développement du parasite dans le tissu hépatique. Notre but principal est de mieux comprendre les interactions hôte-parasite importantes qui se produisent pendant le voyage du parasite ainsi qu’à l'intérieur de l’hépatocyte. Pour cela, nous utilisons des approches de génétique moléculaire, de biologie cellulaire et d'imagerie in vivo.

L’imagerie in vivo du parasite

En 2006, nous avons poursuivi notre étude du devenir in vivo du parasite P. berghei, une espèce qui infecte les rongeurs. Nous avons pu montrer qu'une proportion des sporozoïtes déposés au site de piqûre par le moustique subit un développement complet en mérozoïtes infectieux à l'intérieur de fibroblastes dermiques, indiquant que des antigènes du parasite sont présentés non seulement dans le foie et le ganglion lymphatique drainant (comme nous l’avons montré en 2005), mais aussi dans la peau.

Nous avons également abordé le rôle de la capacité du sporozoïte à traverser les cellules de l’hôte. Le sporozoïte peut envahir des cellules de l'hôte à l'intérieur d'une vacuole (processus que nous appelons infection cellulaire), qui est un prérequis pour le développement complet du parasite. Il peut aussi rompre les membranes de la cellule hôte et migrer à travers elle. Le modèle actuel est que les sporozoïtes doivent d’abord traverser les hépatocytes pour acquérir la capacité de les infecter. Nous avons démontré que la traversée cellulaire est importante dans le derme de l’hôte, pour échapper à la phagocytose et éviter l'infection prématurée de cellules qui ne représentent pas la destination finale des parasites. La traversée cellulaire permet donc la progression des sporozoïtes depuis le derme jusqu’au parenchyme hépatique, où elle doit être inhibée pour permettre l'infection finale d’un hépatocyte.

Nous avons aussi étudié comment les mérozoïtes formés à l'intérieur des hépatocytes atteignent le sang dans les sinusoïdes du foie. L’idée communément acceptée était que les mérozoïtes sont relâchés individuellement lors de la rupture de l’hépatocyte infecté mature. Nous avons observé qu’en fait les parasites intracellulaires induisent le bourgeonnement d'extensions cellulaires que nous avons appelées mérosomes, qui se détachent de la cellule mère pour relarguer plus tard les mérozoïtes, une fois dans la circulation sanguine. Les mérosomes ont une double fonction : ils transportent les mérozoïtes et les protègent de la destruction par des cellules de Küpffer en empêchant l'exposition de signaux de phagocytose à la surface du mérosome.

Dissection des bases moléculaires de l’infection par le sporozoïte.

En 2006, nous avons établi une nouvelle technique de mutagenèse conditionnelle qui nous permet d’inactiver tout gène du parasite, spécifiquement lorsque celui-ci a atteint les glandes salivaires du moustique. Cette technique va nous permettre d’étudier la fonction des protéines de surface du sporozoïte, dont l’absence est en général léthale avant que le stade sporozoïte du parasite ne soit formé. Nous avons aussi construit et exprimé des fusions entre des protéines d’intérêt et diverses protéines fluorescentes. En utilisant ces deux types d’approches, nous disséquons actuellement le rôle de quatre protéines de surface du sporozoïte qui pourraient jouer un rôle important dans l’entrée du sporozoïte dans les cellules de l’hôte.

Identification de nouvelles protéines d'intérêt des stades pré-érythrocytaires du parasite.

Nous avons finalisé notre analyse par SAGE du sporozoïte ainsi que notre criblage in silico de gènes potentiellement exprimés seulement dans les stades intra-hépatiques du parasite. Ces deux approches ont identifié ~100 nouveaux gènes qui, au vu de leur profil d'expression, pourraient jouer un rôle dans le développement du parasite. Sur la base des profils d'expression et des séquences des protéines codées, nous avons sélectionné et mutagénisé 20 de ces gènes. Cinq des mutants ont un phénotype défectif, qui sont en cours de caractérisation.



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