Maladies_vectorielles_paludisme_S_DALAINE

Thème 3-B-1 Agents pathogènes et maladies vectorielles

Maladies Vectorielles

Bibliographie

prophylaxie

anophèle, espèce vectorielle

bilan- test

plasmodium, agent parasitaire

ObjectiFs

INDEX

Info

vocabulaire de base à maitriser

QUIZZ à réaliser

PrE-REQUIS

• Réaliser le Quizz ci-contre en cliquant sur l'image.
• A l'issue de ce QUIZZ, vous devez être en mesure de définir: agent pathogène, espèce vectorielle, espèce réservoir, épidémie.
• Si vous n'êtes pas capable de définir les mots précédemment soulignés cliquez sur le bouton + INFO

Objectifs

EXTRAIT DU B.O. programme de 2nde

mots clés du bulletin officiel

ObjectiFs

La connaissance de la propagation du pathogène (voire, s’il y en a un, du vecteur) permet d’envisager les luttes individuelles et collectives.Les comportements individuels et collectifs permettent de limiter la propagation (gestes de protection, mesures d’hygiène, vaccination, etc.).Le changement climatique peut étendre la transmission de certains pathogènes en dehors de leurs zones historiques.Notions fondamentales : pathogène, vecteur, réservoir à pathogène, cycle évolutif, épidémie/endémie, modes de transmission, traitements, prophylaxie, vaccins, porteur sain.

Certaines maladies causées par des agents pathogènes sont transmises directement entre êtres humains ou par le biais d’animaux tels que les insectes (maladies vectorielles).Les agents pathogènes (virus, certaines bactéries ou certains eucaryotes) vivent aux dépens d’un autre organisme, appelé hôte (devenu leur milieu biologique), tout en lui portant préjudice (les symptômes).La propagation du pathogène se fait par changement d’hôte. Il exige soit un contact entre hôtes, soit par le milieu ambiant (air, eau), soit un vecteur biologique qui est alors l’agent transmetteur indispensable du pathogène (il assure la maturation et/ou la multiplication du pathogène).Le réservoir de pathogènes peut être humain ou animal (malade ou non). La propagation peut être plus ou moins rapide et provoquer une épidémie (principalement avec des virus).

Pourquoi ce choix pédagogique? Parce que 40% de la population mondiale est exposée au paludisme et que 68 espèces d'anophèles sont susceptibles de transmettre plasmodium

Etude du paludisme: un vecteur, l'anophèle

Maladie vectorielle causée par un eucaryote, plasmodium

-Rapport OMS Nov 2018-

"Selon l’OMS, le paludisme est la maladie à transmission vectorielle qui fait le plus de victimes, avec en 2017, un nombre de cas de paludisme estimés dans le monde à 219 millions. Le nombre de décès dus au paludisme a été estimé à 435 000, contre 451 000 en 2016 et 607 000 en 2010.Les enfants de moins de 5 ans sont les plus vulnérables face au paludisme. En 2017, ils ont représenté 61 % (266 000) des décès associés au paludisme dans le monde.

INFO

VIDEO

Parce que le paludisme tue chaque année plus de 400 000 personnes, dont 61% ont moins de 5 ans ...

maladie vectorielle

paludisme

Dessine moi un plasmodium

5 espèces de plasmodium

maladie causée par un parasite de type eucaryote: plasmodium falciparum

Présentation générale de l'agent pathogène

PALUDISME

4 espèces décrites + une 5ème en train d’apparaître chez macaque :- Plasmodium falciparum- P. vivax (latence hépatique)- P. ovale (latence hépatique)- P. malariae- P. knowlesi (vient du macaque)

ANOPHELE, genre de moustique, vecteur du parasite

pourquoi le paludisme sévit-il dans les zones intertropicales ?

paludisme (palus = marais)= malaria (mauvais air)

Agent= plasmodium, vecteur= anophèle

PALUDISME

Au 19e siècle, le paludisme était présent en France, mais des travaux d’assainissement et d’assèchement des marais et l'usage d'insecticides ont permis l'éradication du paludisme, par destruction de l'espèce vectorielle. En effet, le moustique au stade adulte (imago) est aérien, mais avant la métamorphose, la larve et la nymphe de l'insecte sont aquatiques et se développent dans des endroits chauds et humides, les marais.

Vecteur : moustique femelle du genre Anophele40% de population mondiale exposée particulièrement dans les zones intertropicales, qui sont des zones humides. Seules les femelles Anophèles piquent, car le sang participe à la maturation de leurs ovocytes.

-https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ad/Anopheles-range-map.png

carte de distribution mondiale des anophèles

paludisme

-https://www.itg.be/Files/docs/Reisgeneeskunde/MalariaWorld2019.jpg

a quelques exceptions près...

une superposition évidente avec la carte de distribution mondiale de l'anophèle

distribution mondiale du risque de paludisme

paludisme

En effet, éradiquer le paludisme passe par des techniques d'assèchement des zones marécageuses, de traitements par des insecticides, d'éducation de la population...

les moustiques migrent...

actualité: des anophèles en nouvelle calédonie

paludisme

« Le plan présenté par le gouvernement pour éradiquer les deux espèces introduites vise à la fois les larves et les moustiques adultes. Pour les larves, il prévoit la recherche des gites, leur destruction, des mesures comme l’assèchement de marécages et l’épandage de Bti (Bacillus thuringiensis israeli). Pour les adultes, il prévoit d’employer la deltaméthrine. Dans les deux cas, les traitements pourraient être appliqués par voie aérienne ou au sol. La zone identifiée représente un rayon de 3 kilomètres autour des points où les anophèles ont été détectés. Soit une surface de presque 4700 kilomètres en tout, qui s’étend sur Païta et sur Boulouparis. »

Des moustiques du genre Anopheles bancroftii, habituellement endémiques en Australie, en Papouasie-Nouvelle-Guinée et en Indonésie, ont été repérés dans la pépinière de Tontouna en Nouvelle-Calédonie en juin 2017, puis en juillet à l’aéroport de Tontouta, dans un piège posé pour les besoins de la surveillance entomologique.

les moustiques qui piquent sont les femelles...

précisions sur les anophèles

paludisme

Les mâles ont des antennes avec des soies longues et plumeuses (« antennes plumeuses ») comprenant les organes récepteurs de l’olfaction (pour la perception des phéromones) et de l’audition (pour la perception de certaines vibrations). Les femelles ont des antennes avec des soies verticillées, courtes et moins fournies que celles des mâles (« antennes glabres »). Elles portent de nombreux chémorécepteurs olfactifs qui servent pour le repérage et la localisation de l’hôte pour le repas de sang.

Seules les femelles piquent les humains. Attirées par la chaleur, les odeurs et les gaz dégagés par l’homme, elles se nourrissent de son sang. Ces repas, nécessaires au développement de leurs œufs, se déroulent uniquement la nuit. C’est donc à ce moment-là qu’il est essentiel de s’en protéger, d’autant que le vol des anophèles est silencieux et leur piqûre indolore !

Le Plasmodium présente plusieurs formes

paludisme, et agent pathogène: plasmodiumi

eucaryote

cycle de vie de plasmodium

cycle de développement

PALUDISME

Un cycle de développement d'une espèce est l'ensemble des étapes qui permettent de passer d'une génération n à une génération n+1. Parmi ces étapes, on peut citer la méiose et la fécondation (dans cet ordre ou dans l'autre), la mitose et la différenciation cellulaire. Dans le cas du plasmodium, ce cycle de développement présente 3 particularités: - il se déroule dans deux espèces "hôtes": le moustique (hôte principal) et l'homme (vecteur senso stricto) - il présente une reproduction sexuée (fécondation puis méiose), mais également des étapes de reproduction asexuée (schizogonie et sporogonie) - l'espèce plasmodium passe la majeure partie du cycle sous une phase haploïde (un seul jeu de chromosomes)

Notions à retenir sur le paludisme

bilan: agent vs vecteur

Paludisme

Maladie parasitaire due à une agent pathogène eucaryote: le plasmodium Maladie vectorielle (médicalement l'homme est l'hôte et l'anophèle le vecteur)Ce que fournit l'hôte (homme) pour le parasite : habitat, énergie, reproduction asexuéeCe que fournit le vecteur (anophèle) pour le parasite: reproduction sexuée, transport d'un hôte à l'autreNB: au sens strict l'hôte définitif est celui qui contient la forme sexuée (ici l'anophèle), alors que l'hôte intermédiaire est celui qui héberge la forme asexuée (ici l'homme)Maladie présente dans les zones chaudes et humides propices au développement de l'anophèle (stade larvaire et nymphal).

notions de parasitologie

PALUDISME

Dans le cas du plasmodium, de nombreuses formes rencontrées au cours du cycle de vie permettent de multiplier la capacité de rencontre (mérozoïtes et globules rouges de l'Homme, ookynète mobile chez l'insecte qui passe de l'intestin vers l'estomac). Par ces multiples formes, le parasite présente des marqueurs de surface différents permettant de déjouer la reconnaissance par le système immunitaire de l'hôte.Le parasitisme est un facteur d’évolutionCf théorie de la reine rouge de Leigh Van Valen (1973) (Alice et la Reine Rouge courent mais le paysage semble ne pas bouger) = course perpétuelle aux armements

La grande majorité des parasites ont des cycles de développement à 2 hôtesQuels défis doivent relever les parasites ?- Accroître capacité de rencontre /pénétration de l'hôte- Hôte doit assurer fonctions vitales du parasite- Se maintenir dans l'hôte malgré les réponses de défense de l’hôte (réponses immunitaires)

schizontes dans les globules rouges

Observation au MO de frottis sanguin d'un patient sain vs un patient atteint de paludisme.

l'accès palustre

La pénétration du mérozoïte dans le globule rouge, sa maturation en schizonte prend environ 48h et conduit à la destruction du globule rouge hôte et à la libération de 4 à 32 nouveaux mérozoïtes. Ces mérozoïtes pénètrent dans de nouveaux globules rouges et débutent un nouveau cycle de réplication. Cette partie du cycle correspond à la phase clinique ; le sujet devient fébrile; c’est l’accès palustre. On observe une synchronisation des parasites : tous les schizontes érythrocytaires arrivent à maturation au même moment, entraînant la destruction d’un grand nombre de globules rouges de manière périodique (envrion toutes les 48h), induisant des états fébriles et de fièvre périodiques.

phase érythrocytaire (dans les globules rouges) est associée aux symptômes

paludisme

le plasmodium et les globules rouges

Le sporozoite transmis par l'anophèle met moins de 20 minutes pour envahir les cellules hépatiques. Le mérozoite libéré par les cellules hépatiques met alors quelques minutes pour envahir les globules rouges. Calcul nombre de parasites / individu : sachant que 1% des globules rouges sont parasités et qu'un homme adulte présente environ 20 mille milliards de globules rouges, Combien trouve-t-on de parasites dans tout le sang? Mais que cherche le parasite dans nos globules rouges? Plasmodium consomme l'hémoglobine du globule rouge, source d’acides aminés. En outre, le parasite perturbe aussi l'architecture du globule rouge (encore appelé érythrocyte).

phase érythrocytaire , petit calcul ...!

paludisme

Drépanocytose

Bêta thalassémie

pression de selection sur certaines maladies érythrocytaires

paludisme

Maintien de maladies génétiques grâce au paludisme (hétérozygotie avec allèle malade) :- Drépanocytose (anémie falciforme)- Thalassémies alpha, bêta - Ovalocytose (déficit de la bande 3)

Plusieurs cibles: plasmodium (artémisinine, chloroquinine); anophèles (éducation, DDT, moustiquaires, OGM)

paludisme et stratégies prophylactiques

prophylaxie: mesures prises pour éviter les maladies

à vous de mener l'enquête

De retour en France après un voyage au Burkina Faso, Gérard Mandvenn se sent très fatigué, a une fièvre élevée et des maux de tête. Vous devez déterminer s’il a été ou non contaminé par le plasmodium. Comment procédez-vous ?

dépistage

Paludisme

Les résultats obtenus chez Gérard mandvenn

D'apèrs les résultats observés, rédiger un bilan médical de l'état de santé de Gérard Mandvenn.

dépistage

Paludisme

Artemisia annua (armoise annuelle)

la chloroquine

Diagnostic précoce

traitement curatif

paludisme

La chloroquine ou une combinaison avec l'artémisinine tue le parasite circulant, puis une cure de 15 jours de primaquine tue les formes dormantes du parasite dans le foie.Le tafénoquine, en prise unique, pourrait constituer une alternative.

Un diagnostic précoce et un traitement rapide sont d’une importance vitale. Le paludisme peut évoluer dès 24 h après l’apparition des premiers symptômes vers des formes graves dont l’issue peut être fatale.Entre 2010 et 2017, les pays ont acheté 2,74 milliards de traitements par combinaison thérapeutique à base d’artémisinine (ACT). Cette molécule est extraite d’une plante, l’Artemisia annua (Prix Nobel de médecine 2015 remis à Tu Youyou).

cristaux d'hémozoïn au MO en LPA

la détoxification de l'hème par plasmodium passe par la formation de cristaux d'hémozoïne

mode d'action de la chloroquine

arsenal therapeutique

paludisme

L'héme de l'hémoglobine est dans un premier temps toxique pour plasmodium, qui réalise alors un biocristallisation convertissant l'hémoglobine en hémozoïn molécule consommable par le parasite.

• Artémisinine (origine chinoise, mode d’action encore non compris)

Mais résistance à ces médicamentsParfois résistance quelques mois après mise sur marchéRésistance= ex mutation sur protéine d’efflux de la molécule

• Mode d’action de Chloroquinine : inhibition de la détoxification de l’hème (présent dans l'hémoglobine). En effet le parasite détoxifie l’hème en accumulant cet hème plat sous forme de cristal

Actuellement pas d’autres molécules que artésiminine et chloroquinine

Et Le Vaccin alors?

Une forte capacité à résister

probleme de la résistance du plasmodium

paludisme

Face à la résistance croissante de l'Anophèle au insecticies (résistance reconnue par l'OMS qui a publié un plan mondial pour la gestion de la résistance aux insecticides en Mai 2012). La mise en place d'un vaccin parait la mesure de santé la plus efficace. Mais Pourquoi est-ce si compliqué de trouver un vaccin anti-paludéen?

Extrait d'une publication du PAMJ (Pan African Medical Journal): "le parasite Plasmodium est notoire pour sa capacité à développer une résistance aux traitements. Une résistance à l’artémisinine, qui est l’un des composants principaux des traitements antipaludiques recommandés en première intention, a été reportée dans 5 pays d’Asie du Sud-Est. La propagation de la résistance à l’artémisinine en Afrique pourrait avoir des conséquences graves pour la santé publique."

vaccin?

Seul vaccin fonctionnel : sporozoite atténuéVaccin 2015 : sur séquences répétées de la protéine Circumsporozoitum protein Actuellement vaccin mosquiria associé à celui contre hépatite B : efficacité partielle

camouflage antigénique

Circumsporozoitum protein : très grand polymorphisme => camouflage antigénique

des stades fugaces

vaccin contre plasmodium?

paludIsme

Stades attaquables par le système immunitaire sont très fugaces, durée courte : 20 minutes pour sporozoite, qqs minutes pour mérozoite

Pourquoi n'existe-t-il pas de vaccin universel anti plasmodium?

La maladie est au Sud et les traitements sont au Nord

La mise en place d'un vaccin est longue

Il existe 68 espèces vectorielles d'Anophèle

Plasmodium présente différentes formes dans différents organes de différents hôtes

l'agent plasmodium évolue rapidement

5 espèces de plasmodium et non une seule

vaccin?

paludisme

Bill Gates contre le paludisme Très investi dans la recherche scientifique depuis des années, Bill Gates s'est engagé dans la lutte contre le paludisme. Comme le rapportait en 2018 The New York Post, Microsoft envisage de créer des moustiques génétiquement modifiés pour tuer d'autres moustiques et ainsi réduire la propagation de cette maladie. L'idée ? Créer une armée de moustiques mâles génétiquement modifiés - sans danger pour les êtres humains - pour s'accoupler avec les moustiques femelles qui sont les seules à piquer. Une fois nées, leurs progénitures mourraient avant l'âge adulte grâce au gène modifié transmis par le moustique mâle. Il n'y aurait donc plus de femelles suceuses de sang et la recrudescence de la maladie diminuerait. Une expérience qui pose tout de même un problème d'éthique, notamment pour la protection de l'environnement et des espèces. Car si ce genre de moustiques a déjà été créé par la société britannique Oxitec pour vaincre le virus Zika, il s'agit tout de même d'éradiquer les femelles d'une espèce d'insectes.

des insectes mâles OGM

Paludisme

INFO

VIDEO

Le 23 avril, le premier test grandeur nature d’un vaccin contre le paludisme a été lancé au Malawi. Cette campagne, qui se déroulera également au Ghana et au Kenya, vise à confirmer son efficacité sur des enfants de moins de 2 ans. Avec 90 % des 435 000 personnes mortes du paludisme en 2017, l'Afrique est le continent le plus touché par cette maladie qui se transmet par les moustiques.

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Unit II

Dans cette dernière partie, vous trouverez un bilan résumant les notions clés du paludisme et un test sous forme de Quizz.

Bilan- TEST

bilan de cette présentation

+INFO

+INFO

+INFO

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mise au point de l'ACT

rôle de l'anophèle dans transmission

Observation de plasmodium dans le sang

le paludisme tue déjà les hommes

2001

Traitements

1897

Anophèle, vecteur

1880

Plasmodium dans le sang

-3000 ans

Parasite très ancien

le paludisme en quelques dates

BILAN

vaccin contre le plasmodium, destruction du vecteur, éducation des populations

le plasmodium tue l'hôte par la destruction des globules rouges

INFO

INFO

INFO

INFO

l'anophèle évolue en milieu chaud et humide au stade larvaire et nymphal

Maladie vectorielle, causée par le plasmodium, transporté par l'anophèle

Le paludisme

BIlan

mérozoïte

sporozoïte

Question I

ookynète

Sous quelle forme le paludisme infecte-t-il l’homme ?

bactérie

virus

Question II

eucaryote

Le plasmodium est un(e) ?

non

oui dans les gonades de l'anophèle

oui dans l'intestin de l'anophèle

Le plasmodium a-t-il une reproduction sexuée ? ?

Question IIi

le milieu de vie de la larve et de la nymphe du moustique

le génotype des hôtes, et la majorité des groupes sanguins AB

le milieu de vie de l'imago du moustique

La répartition géographique du paludisme trouve son explication en étudiant ?

Question Iv

d'un insecticide

de la molécule anti plasmodium

du vaccin anti paludéen

L'artémisinine est le nom ?

subtitle here

Question v

06

histoire du paludisme à l'IRD

Université médicale virtuelle francophone

03

Conférence de Philippe Grellier au MNHN

04

Access ENS Lyon

05

bibliographie

https://www.inserm.fr/information-en-sante/dossiers-information/paludisme

02

https://planet-vie.ens.fr/thematiques/microbiologie/eucaryotes-unicellulaires/le-cycle-de-vie-de-plasmodium-falciparum

01

présentation réalisée par stéphanie dalaine professeure agrégée de SVT

MERCI!