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Étude de la diversité génétique de Toxoplasma gondii en Afrique de l'Ouest et recherche des déterminants de son évolution
bilan de mission d'échantillonnage au Sénégal (2016) et premiers résultats
Doctorant :Lokman GALALUMR INSERM 1094 NETUniversité de Limoges
Encadrants :Philippe VIGNOLESAurélien MERCIER
Journées rongeurs du CBGP, 26 et 27 septembre 2016 1
• Seulement une espèce, mais …
‐ Diversité géographique : toutes les latitudes‐ Diversité d’hôtes : tous les animaux à sang chaud
‐ Diversité biologique : pathogénicité chez la souris, comportement en culture cellulaire
‐ Diversité des formes cliniques :
patient immunocompétent : asymptomatique aux cas graves exceptionnelles
patient immunodéprimé : 1/3 réactivation chez les patients sidéens
toxoplasmose congénitale : d’asymptomatique aux cas mortels
• Nicolle et Manceau 1908 Premier isolement en Afrique (Tunisie) chez Ctenodactylus gondii
• Apicomplexe appartenant à la famille des Coccidae Benutzer
• Splendore 1908 Lapin en Amérique du Sud (Brésil)
Dumètre, 2005
2
Toxoplasma gondii : Présentation
Environnement
Fèces de félidésOocystes
Hôtes intermédiaires Herbivores, Omnivores,
Carnivores, oiseaux, humain
Hôtes définitifs Félidés oocystes
oocystes
kystes
3
Cycle complexe de T. gondii
HG 3 (Type III)
HG 3 (Caribbean)
HG 1 (type I)HG 2 (type II)
HG 12 (type 12, X)
HG 14 (Africa 3) HG 4 (BrII, BrIV)
Amazonien (HG 5‐10)HG 6 (Africa 1, BrI)
HG 2
HG 6, 9, 14, 3, 4, 8, 1, 2, 135, 10, 15
> 120 génotypes PCR‐RFLP
HG 2, 3, 12, 1
HG 6, 14, 3
HG 13, 1
HG 13 (Chinese 1)
HG 8
type 3 6
HG 3 (type 3 et souches proches)
HG 2, 1
Dérive génétique des Types 1, 2 ou 3
et souches recombinantes
HG 9 (BrIII)
5
Dardé non publié
Distribution des haplogroupes de T. gondii
7
Environnementanthropisé
Environnement sauvage
Introgressions de T. gondii : Travaux précédents
Exemple 1 : Guyane française
Mercier et al., 2011
Premières implantations françaises dans la zone de Cayenne dès 1503
SURINAMEBRÉSIL
- 5°Cayenne
Kourou
TgH 18003
TgH 18005
TgH 18007
TgH 18013
TgH 18008
TgH 18009
TgH 18004
TgH 18012
TgH 18021
TgH 18028
GUY‐2004‐JAG1
GUY‐MAZ‐GOU‐0001
Océan Atlantique
0 50 km
GUYANE FRANÇAISE
8
Introgressions de T. gondii : Travaux précédents
Europe
Importation de viandes chevalines
Continent américain
Introgression de souches atypiques hautement virulentes
Pomares et al., 2011
Exemple 2 : Continent américain / Europe
Aroussi et al., 2015
XVIIème siècle XVIIIème siècle XIXème siècle XXème siècle
Port de Dakar, Sénégal(fondé en 1866)
Traite Négrière française (1670‐1864)
Hypothèse d’introduction de Rattus rattus etMusmusculus domesticusen Afrique de l’Ouest à partir de 1659 (Konecny et al., 2013 et Dalecky et al., 2015 ): date de fondation du port de Saint‐Louis, Sénégal (Sinou,1981)
Saint‐Louis
Konecny et al., 2013
Hypothèse : régions proches de la côte => zones d’interférence possible entre les génotypeseuropéens et africains (échanges commerciaux et animaux vivants débarqués des bateauxdepuis les siècles derniers)
Commerce triangulaire Commerce colonial
Possibilités d’introgression de T. gondii : Le transport maritime
9
Voilier breton, 1900
Objectif principal : étudier l’influence humaine sous diverses formes (commerce,modification de l’environnement, …) et environnementale (oiseaux migrateurs, …)sur la structuration des populations du toxoplasme et leurs virulences associées
• Estimer les possibilités d’introgression de génotypes d’une originegéographique à l’autre (France / Sénégal).
1) Identification des voies d’introgression potentielles2) Isolement du parasite à partir des réservoirs3) Caractérisation des génotypes des parasite isolés
• Analyser les échanges génétiques et la persistance de certains gènes dansces zones.Données microsatellites / Séquençage / NGS
• Caractériser la virulence des souches à l’isolement dans les régions d’études(risques importation / exportation de souches virulentes).
Objectifs
10
Étude de l'introgression des génotypes de Toxoplasma gondii entre la France etl'Afrique de l'Ouest, et son impact sur l'épidémiologie de la toxoplasmose dans cesrégions
Zones d’étude :
la France et le Sénégal(longue histoire marchande commune)
Le transport maritime : Contexte France / Afrique de l’ouest
11
LimogesZones ciblées pour l’échantillonnage
XVIIème siècle XVIIIème siècle XIXème siècle XXème siècle
Commerce triangulaire Commerce colonial
Camargue
Fleuve Sénégal
Possibilités d’introgression de T. gondii : Les oiseaux migrateurs
12
Anas clypeata
Limosa limosa
Egretta alba
14
Isolement du parasite : Stratégies
Volailles domestiques Captures de rongeurs Animaux morts en bord de route
Procédé d’isolement
Isolement du parasite(effectué sur le terrain)
Sérologie MAT(sur sérum ou
exsudat)
Sérologie positive
Coeur et/ou cerveau ou muscle
Prélèvement de sang ou d’exsudat
de viande
Échantillons « frais » :
Fiche de renseignements remplie
Conservé à 4°
Extraction d’ADN pour caractérisation génétique
Digestion trypsique
Lavage (centrifugation)
Inoculation en IP à des souris
Congélation des parasites vivants à partir du cerveau ou de l’ascite en milieu RPMI ‐ DMSO
En fonction de la virulence chez la souris
Présence d’ascite à 7 à 15 jours PI
Sérologie positive à 3 ou 4 semaines PIPrésence de kystes dans le cerveau
BradyzoïtesTachyzoïtes
RongeursAnimaux domestiques (poules, canards…)
Méthode d’isolementMéthode
d’isolement
Isolement du parasite
15
Oiseaux/mammifères sauvages
Aliquot pour étude rapport dose/virulence
!
Etude virulence
16
Dakar : zones d’échantillonnage et prévalence
11 quartiers échantillonnés
Effectifs et prévalence : 41/211 (19,4%)
Grand Dakar
Plateau
5 +ve/8
13 isolats avirulents
Dakar : île de Goré
3 sites échantillonnés
Effectifs et prévalence : 3/46 (6,5%)
3 isolements en cours
18
Environs de Dakar : zones d’échantillonnage et prévalence
4 quartiers/villages échantillonnés
Effectifs et prévalence : 19/199 (9,5%)
Diacksao
Bambilor
8 isolats avirulents + 1 virulent (Tivaouane Peuhl)
19
Saint‐Louis : zones d’échantillonnage et prévalence
7 secteurs/quartiers échantillonnés (Sor, Ile de Ndar & Guet‐Ndar)
Effectifs et prévalence : 56/396 (14,1%)
Ile de Ndar
Guet‐Ndar
23 isolats avirulents + 1 virulent (Guet‐Ndar)
20
Région du Djoudj : zones d’échantillonnage et prévalence
5 villages échantillonnés
Effectifs et prévalence : 9/222 (4%)
Tiguet
Diadèm 3
6 isolats avirulents
22
Région de Kédougou : zones d’échantillonnage et prévalence
Kédougou (ville) : 15/59 (25,4%)
Fadiga (2Km de Kédougou) : 4/60 (6,7%)
Fongolimbi (40 km de Kédougou) : 4/81 (5%)
Fongolimbi
Kédougou
1 isolat virulent (ville de Kédougou)
24
Isolement de souches : bilan
Ville ou région Nb d’isolement réussis / Nb d’essais d’isolements
Environs de Dakar 9/15 (7C + 2P) 13 isolats avirulents
8 isolats avirulents + 1 virulent (Tivaouane Peuhl)
23 isolats avirulents + 1 virulent (Guet‐Ndar)
2 isolats avirulents
6 isolats avirulents
1 isolat virulent (ville de Kédougou)
Dakar 13/28 (10C + 3P) & 3 en cours
Saint‐Louis 24/31 (20C + 4P)
M’barigo (Région de St‐Louis) 2/8 (2C)
Région du Djoudj 6/9 (5C + 1P)
Kédougou et environs 1C + 14 en cours
Total 55/91 (45C + 10P) & 17 en cours52 isolats avirulents + 3 virulents
Analyse de la diversité génétique
Etude de la structure des populations
=> échanges génétiques ?
Ajzenberg et al., 2010
Analyse des échanges génétiques entre les zones d’études
Pour aller plus loin…
Séquençage de gènes / NGS :
plus résolutives que microsatellites
peuvent apporter données supplémentaires (histoire ancienne de T. gondii)
Comparer avec des souches issues d’autres origines géographiques
Etudier liens possibles entre génotype et virulence
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Génotypage :
15 marqueurs microsatellites
Cricetomys gambianusmenuiserie, Rufisque Ouest
Projet CHANCIRA CBGP 2015
400 échantillons de ce type
274 échantillons => 4 génotypes différents
Cricetomys ‐ Joal
Cricetomys ‐ Rufisque
Cricetomys ‐ Rufisque
Patient ‐ Diagnostiqué en FranceHIV + Toxoplasmose disséminéeIsolement à partir d’un LBA
Premières données sur la diversité génétique de T. gondii au Sénégal
Remerciements
UMR Inserm 1094 Neurologie tropicale, LimogesMarie‐Laure DARDÉDaniel AJZENBERG
Pierre‐Marie PREUXFarid BOUMEDIENE
Gilles DREYFUSSJean‐Benjamin MURAT
Paula BOLAISPatcharee CHAICHANÉmilie BERTRANPETIT
Martine GATETRoselyne MOUZET
Nicolas PLAULT
Institut Pasteur de DakarAndré SPIEGELAmadou SALLAmy GASSAMAHassan SAMATHEY
Université Cheikh‐Anta‐Diop (UCAD)Moustapha DIAGNE
Centre de Biologie pour la Gestion des PopulationsUMR IRD‐INRA‐Cirad‐SupAgro / BIOPASS Mbacké SEMBENEKhalilou BACarine BROUATMamoudou DIALLOJean‐Marc DUPLANTIERLaurent GRANJONMamadou KANENathalie SARRAliou SOWClaire STRAGIERYoussoupha NIANG
IRD au SénégalLaurent VIDAL
Laboratoire commun de microbiologie LCM
Maïmouna CISSOKOSaliou FALL
Sarah PIGNOLYSergio SVISTOONOFF
Laboratoire Population Environnement Développement LPEDAmbroise DALECKYJean‐François MAUFFREY Faculté de Médecine de Dakar
Jean‐Louis NDIAYEBabacar FAYE
Fatou COULIBALY
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