Des chercheurs de Weill Cornell Medicine ont découvert comment un parasite qui provoque le paludisme lorsqu'il est transmis par une morsure de moustique peut se cacher du système immunitaire du corps, parfois pendant des années. Il s'avère que le parasite, Plasmodium falciparum, Peut fermer un ensemble clé de gènes, se rendant «immunologiquement invisible».
« Cette constatation fournit une autre pièce du puzzle pour expliquer pourquoi le paludisme a été si difficile à éradiquer », a déclaré le Dr Francesca Florini, associé de recherche en microbiologie et immunologie à Weill Cornell Medicine qui a co-a co-dirigé l'étude. Le paludisme infecte 300 à 500 millions de personnes chaque année, entraînant près de 600 000 décès dans le monde.
Les résultats précliniques, publiés le 16 mai dans la microbiologie de la nature, révèlent que dans les régions où le paludisme est endémique, les adultes asymptomatiques abritent probablement des parasites indétectables que les moustiques peuvent ramasser et transférer à la personne suivante qu'ils mordent.
Les campagnes actuelles pour contrôler le paludisme se concentrent sur le traitement des personnes, généralement des enfants, qui présentent des symptômes. Ces résultats suggèrent que nous devons considérer les adultes asymptomatiques qui peuvent transporter des parasites potentiellement transmissibles – ce qui signifie que l'élimination du paludisme de toute région géographique sera plus compliquée que prévu. «
Dr Kirk Deitsch, professeur de microbiologie et d'immunologie à Weill Cornell Medicine, auteur principal du journal
Éviter l'élimination
Une fois à l'intérieur du corps humain, le parasite pénètre dans les globules rouges pour se reproduire, mais il doit éviter d'alerter le système immunitaire ou d'être éliminé par la rate, qui filtre les cellules sanguines défectueuses. Sa solution pour échapper à ces périls potentiels dépend sur une suite d'environ 60 gènes appelés Var; Chaque gène VAR code pour une protéine qui peut s'insérer sur la surface des globules rouges.
Lorsque le parasite passe sur l'un de ces gènes VAR, la protéine saillante fait adopter la cellule rouge à la paroi du vaisseau sanguin, permettant à la cellule – et à ses parasites résidents – d'éviter un voyage à la rate. Le seul problème avec cette stratégie est que, dans environ une semaine, le système immunitaire peut produire des anticorps qui reconnaissent la protéine adhésive. Pour contourner cette contre-attaque immunitaire, le parasite ferme ce gène var et en exprime un différent de sa collection, évitant ainsi la détection et prolonge l'infection.
« Le paradigme a été que le parasite a un mécanisme d'expression strict et mutuellement exclusif, ce qui signifie qu'il en exprime toujours un gène – et un seul – var à la fois », a déclaré le Dr Deitsch. Mais que se passe-t-il après que le parasite traverse tout l'ensemble? Réactiver celui qu'ils ont utilisé précédemment déclencherait une élimination immunitaire rapide. Pourtant, une infection chronique du paludisme peut persister pendant une décennie ou plus.
Pour résoudre cette énigme, le Dr Florini et l'étudiant diplômé Joseph Visone ont utilisé des technologies de séquençage à cellule unique pour évaluer comment les parasites individuels gèrent l'expression des gènes Var. Ils ont découvert que bien que beaucoup n'activent qu'un seul gène var à la fois, certains changent deux ou trois, tandis que d'autres n'en expriment pas du tout.
Arrêter, se cacher
Les parasites exprimant quelques gènes Var ont probablement été capturés dans le fait de basculer entre les uns et les autres. « Il y a une étape transitoire où les deux gènes sont allumés, et nous capturons le moment de l'interrupteur », a expliqué le Dr Deitsch.
Mais les parasites furtifs qui ont fermé tous leurs gènes var ont été une surprise. « Cet« état nul », dans lequel les parasites affichent peu ou pas d'expression des gènes var, auraient été impossibles à identifier en utilisant des tests basés sur la population», a déclaré le Dr Florini. « Il met en évidence un nouvel aspect de la façon dont le paludisme échappe à la reconnaissance de notre système immunitaire. »
Cependant, sans l'expression des gènes var, les parasites perdent également la capacité de s'accrocher aux murs des vaisseaux sanguins, alors comment évitent-ils le système de filtration de la rate? « Nous soupçonnons qu'ils se cachent dans la moelle osseuse ou dans une poche extensible de globules rouges non circulants qui se viennent au centre de la rate », a déclaré le Dr Deitsch. « Si une cellule rouge peut rester là pendant 24 heures, c'est assez long pour que le parasite termine son cycle de vie. »
Le Dr Deitsch prévoit de mener des travaux sur le terrain en Afrique de l'Ouest pour localiser ces réservoirs anatomiques cachés. Les trouver – et apprendre comment les parasites du paludisme exploitent ce mécanisme nouvellement découvert pour échapper à l'élimination – pourrait fournir de nouvelles stratégies pour résoudre le problème des infections chroniques sur le paludisme.
Ce travail a été soutenu par les National Institutes of Health (AI 52390, AI 99327 et une bourse prédoctorale F31 F31ai164897), le Swiss NSF (précoce postdoc. Mobility Grant P2BEP3_191777) et la Fondation William Randolph Hearst.
