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Origine, adaptation et évolution de Plasmodium falciparum dans un nouvel environnement : Analyse d’une espèce invasive

 

Erhan YALCINDAG

le Jeudi 08 Décembre 2011 à 14:00 dans l'amphithéàtre du bàtiment des plantes, au Centre IRD de Montpellier.

 

Le jury sera composé de :
 
- Tatiana Giraud (Rapportrice)
 
- André Theron (Rapporteur)
 
- Carlo Severini (Examinateur)
 
- Emmanuel Douzery (Examinateur)
 
- François Renaud (Co-directeur de thèse)
 
- Franck Prugnolle (Directeur de thèse)
 
 

 

Résumé : La biologie évolutive permet de comprendre et de retracer l’origine des espèces ou des populations, de comprendre leurs dispersions dans différentes zones et d’analyser les différentiations résultant de ces évolutions. L’invasion biologique et les espèces envahissantes en général sont de bons modèles pour étudier et comprendre l’adaptation à de nouveaux environnements. Plasmodium falciparum, un protozoaire parasite agent du paludisme, a envahit de nouvelles populations hôtes et de nouvelles espèces de vecteurs à plusieurs reprises. Notre objectif était d’étudier (i) l’introduction, l’origine et la distribution de P. falciparum dans des environnements radicalement différents : dans une nouvelle aire géographique tout d’abord (en Amérique du Sud) puis dans une nouvelle espèce hôte (chez les primates) et (ii) de déterminer les gènes potentiellement impliqués dans l’adaptation à ces nouveaux environ nements. Ces questions ont été abordées à travers différentes approches réunissant des analyses de génétique des populations, de phylogéographie ainsi que des analyses phylogénétiques. Les résultats obtenus démontrent pour la première fois que, P. falciparum a été introduit par l’homme au moins à deux reprises en Amérique du Sud à partir de l’Afrique. Cette thèse a aussi permis de démontrer pour la première fois que ce parasite circule naturellement chez les primates non-humains. L’analyse des patrons de sélection sur des gènes candidats jouant un rôle dans l’invasion des hématies par le parasite a été réalisée afin de déterminer si des évolutions adaptatives particulières avaient opérées sur ces gènes dans ces nouveaux environnements. L’ensemble de nos résultats démontrent que P. falciparum peut être considéré comme une espèce envahissante et que ce parasite n’est en fait pas spécifique à l’homme. L’ensemble de not re travail nous a permis d’avancer dans la connaissance de ce modèle biologique en termes de stratégie d’émergence ou de réémergence dans différents environnements. Nos résultats soulignent les changements qui ont opéré dans la distribution géographique et l’émergence du spectre d’hôte utilisé par P. falciparum au cours de son histoire évolutive passée et présente ce qui peut laisser craindre d’autres évolutions à l’avenir.

 

 
Mots clés : Invasion biologique, espèce invasive, parasite, origine, adaptation, sélection, maladies émergente, Plasmodium falciparum, Amérique du Sud, génétique des populations, phylogéographie, marqueurs moléculaires, singes.
 


Massila Senghor

Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés

Eco-épidémiologie des phlébotomes dans le foyer de leishmaniose canine de la Communauté Rurale de Mont-Rolland, (Thiès, Sénégal) : le genre Sergentomyia, vecteur de Leishmania infantum


Soutenance prévue le lundi 31 octobre 2011 à 10h00
à l’Amphithéatre des plantes (IRD)

Jury

Mr le Professeur J-P. Dedet, CHU, Montpellier Examinateur
Mr le Professeur B. Pesson, Faculté de Pharmacie, Strasbourg Rapporteur
Mr le Docteur R. Charrel, Faculté de Médecine, Marseille Rapporteur
Mr le Docteur A. A. Niang, IFAN Ch. A. Diop, Dakar Examinateur
Mlle le Docteur A-L. Bañuls, IRD, Montpellier co-Directeur
Mr le Docteur T. De Meeûs, CNRS, Montpellier Directeur

Résumé :

La communauté Rurale de Mont-Rolland (région de Thiès, Sénégal) est un foyer endémique de leishmaniose canine décrit depuis 1970. Des études épidémiologiques récentes ont montré que l'agent étiologique est Leishmania (Leishmania) infantum et que le cycle de transmission est bien établi sur l’ensemble de la commune, avec plus de 30% des chiens et plus de 20% des hommes séropositifs. Néanmoins, malgréles différentes études épidémiologiques, le vecteur reste toujours inconnu. Jusqu'à présent, aucune espèce de Phlebotomus, connue pour être vecteur de L. infantum (sous genre Larroussius et secondairement Adlerius), n’a été identifiée au Sénégal. Dans ce contexte, l'objectif principal de cette thèse était d'identifier les vecteurs potentiels de la maladie et de caractériser le cycle de transmission de la leishmaniose canine par des études écologiques, parasitologiques et moléculaires des populations de phlébotomes. Ainsi, 7442 spécimens de phlébotomes ont été récoltés par piégeage adhésif, piégeagelumineux et par pulvérisations intradomiciliaires d'insecticides pyréthrinoïdes. Neuf espèces de phlébotomes ont été identifiées : deux appartiennent au genre Phlebotomus, P. duboscqi (vecteur de la leishmaniose cutanée au Sénégal) et P. rodhaini, les autres espèces appartiennent au genre Sergentomyia, S. adleri, S. clydei, S. antennata, S. buxtoni, S. dubia, S. schwetzi, et S. magna. La distribution spatiale des phlébotomes est hétérogène selon le village, selonl’écosystème et l’environnement de capture. Les études parasitologiques et les études moléculaires (PCR diagnostique de Leishmania) ont révélé trois espèces de Sergentomyia infectées par L. infantum, S. dubia (dissection et PCR), S. schwetzi (dissection et PCR) et S. magna (PCR). Il faut noter que plus de 2% des individus femelles à jeun testées étaient PCR positives, soulignant la survie des parasites chez ces espèces après la digestion. Toutes les autres espèces étaient négatives aussi bien en dissection qu’en PCR. Les analyses statistiques ont montré : que la distribution de S. dubia est significativement associée à la séroprévalence chez les chiens, que les individus de S. schwetzi positifs en PCR sont significativement associés à la séroprévalence chez le chien, qu’il y a un effet significatif du nombre de phlébotomes positifs en PCR (les 3 espèces confondues) sur la séroprévalence chez l’homme. Toutes ces données démontrent pour la première fois que 3 espèces du genre Sergentomyia, S. dubia, S. schwetzi et probablement S. magna, sont les vecteurs de la leishmaniose canine dans le foyer de Mont-Rolland. Ces résultats remettent en question le dogme qui stipule que seul le genre Phlebotomus serait capable de transmettre le parasite Leishmania dans l’Ancien-Monde. L’étude du comportement et de la distribution de ces trois espèces et de leurs spécimens infectés nous ont permis de proposer un modèle de transmission dans ce foyer.

 

Diversité et adaptation des parasites : Formation de races d’hôtes chez la tique Ixodes uriae

 

Muriel DIETRICH

 

le Jeudi 13 Octobre 2011 à 9h30 dans l’amphithéâtre du bâtiment des plantes, au Centre IRD de Montpellier.

Le jury sera composé de :

- Sara Magalhães (Rapporteur)

- Philippe Christe (Rapporteur)

- Flavie Vanlerberghe (Examinateur)

- Denis Bourguet (Examinateur)

- Gwenaël Vourc’h (Examinateur)

- Karen McCoy (Directrice de thèse)

 

Vous êtes également tous cordialement invités au pot qui suivra, en salle 161 (Centre IRD)

 

Résumé:

La spécialisation des parasites vis-à-vis de leur(s) hôte(s) et la formation de races d’hôtes sont des processus évolutifs clés dans le maintien et l’émergence de la diversité au sein des populations de parasites. Notre objectif était d’étudier ces processus chez Ixodes uriae, une tique d’oiseaux marins présentant une vaste distribution géographique et une large diversité d’hôtes, afin de mieux comprendre le rôle relatif des contraintes liées à l’hôte et aux facteurs géographiques dans l’évolution et la diversification de ce parasite. Cette question a été abordée à travers différentes approches réunissant des analyses de génétique des populations et de phylogéographie, des analyses morphologiques et une approche expérimentale sur le terrain. Les résultats obtenus montrent que le facteur spatial joue un rôle important dans la diversification d’I. uriae puisque quatre grands groupes géographiques génétiquement isolés ont été identifiés. L’évolution de races d’hôtes est également un processus récurrent de l’évolution d’I. uriae, même si la divergence entre races est plus ou moins marquée d’une région à l’autre. L’évolution des races semble impliquer une préférence d’hôte chez la tique ainsi que des contraintes adaptatives liées à l’hôte, de type mécanique ou physiologique (e.g., bec des oiseaux, digestion du sang, réponse immunitaire). L’ensemble des résultats est cohérent avec la notion d’évolution en mosaïque géographique qui prédit que les interactions entre espèces peuvent évoluer de manière différente dans un contexte spatial hétérogène ; ce qui souligne l’importance des caractéristiques écologiques des hôtes dans la diversification de la tique I. uriae. D’après nos résultats et ceux de différents collègues, la spécialisation d’hôte pourrait s’avérer être un processus commun chez les tiques et donc avoir de profondes implications épidémiologiques pour les pathogènes qu’elles transmettent.

 

Mots clés : interactions hôtes-parasites, adaptation, spécialisation, tiques, Ixodes uriae, génétique des populations, phylogéographie, morphologie.