Diversité, multiplicité des infections et résistance aux antipaludiques de P. falciparum dans un essai contrôlé de MII en zone de forte endémie - Conférence de la 5e édition du Cours international « Atelier Paludisme » - Hervé BOGREAU - IMTSSA-URBEP, Parc du Pharo,
Marseille, France - hervebogreau@yahoo.fr
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Diversité, multiplicité des infections et résistance aux antipaludiques de P. falciparum dans un essai contrôlé de MII en zone de forte endémie
1. Atelier PALUDISME 2007
Institut Pasteur de Madagascar
Atelier PALUDISME 2007Atelier PALUDISME 2007
Institut Pasteur de MadagascarInstitut Pasteur de Madagascar
DiversitDiversitéé,, MultiplicitMultiplicitéé des infections et rdes infections et réésistance auxsistance aux
antipaludiquesantipaludiques de Plasmodium falciparumde Plasmodium falciparum dansdans unun
essaiessai contrôlcontrôléé dede moustiquairesmoustiquaires imprimpréégngnééeses
dd’’insecticideinsecticide en zone de forteen zone de forte endendéémiemie
HervHervéé BogreauBogreau
hervebogreau@yahoo.fr IMTSSA—URBEP, « le PHARO »
2. PLANPLAN
• Situation du paludisme
– Émergence & Diffusion des résistances
– Paludisme Urbain
– Moyens de lutte Évaluation ?
• Quels marqueurs pour une surveillance des populations
plasmodiales ?
– Que disent les marqueurs moléculaires ?
– Marqueurs non biaisés ?
• Structure or not structure ?
– À l’échelle du continent
– À l’échelle locale
• Transmission palustre & population plasmodiales
– Transmission locale & diversité génétique…
– Impacte transmission sur les populations plasmodiales
(Multiplicité, He, Fst,..)
• Conclusion
6. SITUATION DU PALUDISMESITUATION DU PALUDISME
Chloroquino
résistance
2006
Sulfadoxine-
pyrimethamine,
Mefloquine
Mefloquine
Sulfadoxine-
pyrimethamine
Mefloquine,
Halofantrine,
Sulfadoxine-
purimethamine,
Quinine
7. SITUATION DU PALUDISMESITUATION DU PALUDISME
Chloroquino
résistance
20062006
35 % de la population mondiale 2 millions morts / an
Essentiellement les enfants en Afrique (> 90% des cas)
10. SolutionsSolutions
Stade
hépatique
Stade
sanguin Anophèle
PolychimiothPolychimiothéérapierapie (ACT) limite :(ACT) limite :
-- Emergence des souches rEmergence des souches réésistantessistantes
-- Transmission aux anophTransmission aux anophèèlesles
Lutte antiLutte anti--vectorielle limite :vectorielle limite :
-- Transmission deTransmission de P. falciparumP. falciparum
-- Recours aux soins & pressionRecours aux soins & pression
de sde séélectionlection
-- Diffusion des souchesDiffusion des souches
rréésistantessistantes
11. CommentComment éévaluer leur efficacitvaluer leur efficacitéé contrecontre
les rles réésistances ?sistances ?
• Quelles échelle spatiale pour la surveillance ?
12. CommentComment éévaluer leur efficacitvaluer leur efficacitéé contrecontre
les rles réésistances ?sistances ?
• Quelles échelle spatiale pour la surveillance ?
1 population
Homogène
13. CommentComment éévaluer leur efficacitvaluer leur efficacitéé contrecontre
les rles réésistances ?sistances ?
• Quelles échelle spatiale pour la surveillance ?
14. CommentComment éévaluer leur efficacitvaluer leur efficacitéé contrecontre
les rles réésistances ?sistances ?
• Quelles échelle spatiale pour la surveillance ?
Plusieurs
populations
15. CommentComment éévaluer leur efficacitvaluer leur efficacitéé contrecontre
les rles réésistances ?sistances ?
• Quelles échelle spatiale pour la surveillance ?
Plusieurs
populations
&
Migration de
parasites
(flux de gènes)
16. CommentComment éévaluer leur efficacitvaluer leur efficacitéé contrecontre
les rles réésistances ?sistances ?
• Quelle échelle spatiale pour la surveillance ?
Population structurée
Déterminer le niveau de structuration des populations plasmodiales
A partir de quelle distance les populations plasmodiales diffèrent-elles
10km, 100km, 1000km ?
17. CommentComment éévaluer leur efficacitvaluer leur efficacitéé contrecontre
les rles réésistances ?sistances ?
• Quelle échelle spatiale pour la surveillance ?
– Niveau de structuration ?
• Facteur(s) influençant les populations plasmodiales ?
– Niveau de transmission palustre ?
18. Quels marqueurs pour une surveillanceQuels marqueurs pour une surveillance
des populationsdes populations plasmodialesplasmodiales ??
19. Quels marqueurs pour une surveillanceQuels marqueurs pour une surveillance
des populationsdes populations plasmodialesplasmodiales ??
• Des marqueurs associés à la chimiorésistance de P.
falciparum aux antipaludiques.
– Pf-crt, pf-mdr1
– Dhfr, dhps
– …
20. Informations apportInformations apportéées par leses par les
marqueurs gmarqueurs géénnéétiques de rtiques de réésistances ?sistances ?
Distribution de la mutation Pfcrt T76
associée à la résistance de
P. falciparum à la chloroquine (CQ)
Sud deSud de
DananDananéé
21. Informations apportInformations apportéées par leses par les
marqueurs gmarqueurs géénnéétiques de rtiques de réésistances ?sistances ?
Distribution de la mutation Pfcrt T76
associée à la résistance de
P. falciparum à la chloroquine (CQ)
Sud deSud de
DananDananéé
22. Informations apportInformations apportéées par leses par les
marqueurs gmarqueurs géénnéétiques de rtiques de réésistances ?sistances ?
Distribution de la mutation Pfcrt T76
associée à la résistance de
P. falciparum à la chloroquine (CQ)
LibLibéériaria Côte dCôte d’’IvoireIvoire
10 Km
35 Km
% de 76T différents entre villages
76T : % isolats avec seulement Pfcrt 76T
Bepleu (23)
76T =56%
Méantouo (24)
76T =50%
Finneu (24)
76T =33%
Biétouo (24)
76T= 25%
Zoleu (21)
76T =42%
Bouenneu (24)
76T =5%
23. Informations apportInformations apportéées par leses par les
marqueurs gmarqueurs géénnéétiques de rtiques de réésistances ?sistances ?
Distribution de la mutation Pfcrt T76
associée à la résistance de
P. falciparum à la chloroquine (CQ)
Sud deSud de
DananDananéé
LibLibéériaria Côte dCôte d’’IvoireIvoire
10 Km
35 Km
% de 76T différents entre villages
76T : % isolats avec seulement Pfcrt 76T
Bepleu (23)
76T =56%
Méantouo (24)
76T =50%
Finneu (24)
76T =33%
Biétouo (24)
76T= 25%
Zoleu (21)
76T =42%
Bouenneu (24)
76T =5%
Populations
Isolées ?
- Évolution
indépendante
- Faibles flux de
gènes entre
populations P.f.
24. Informations apportInformations apportéées par leses par les
marqueurs gmarqueurs géénnéétiques de rtiques de réésistances ?sistances ?
Distribution de la mutation Pfcrt T76
associée à la résistance de
P. falciparum à la chloroquine (CQ)
Sud deSud de
DananDananéé
LibLibéériaria Côte dCôte d’’IvoireIvoire
10 Km
35 Km
% de 76T différents entre villages
76T : % isolats avec seulement Pfcrt 76T
Bepleu (23)
76T =56%
Méantouo (24)
76T =50%
Finneu (24)
76T =33%
Biétouo (24)
76T= 25%
Zoleu (21)
76T =42%
Bouenneu (24)
76T =5%
Populations
Isolées ?
- Évolution
indépendante
- Faibles flux de
gènes entre
populations P.f.
Populations
Mélangées ?
(migrations)
- Importants flux
de gènes
- Utilisation de
CQ différente
25. Des marqueurs non biaisDes marqueurs non biaiséés ?s ?
Population A Population B
Marqueurs sous pression de sélection
(Médicaments, immunité… modifications
environnementales)
Sensible Résitant
Marqueurs sélectivement neutres
26. Des marqueurs non biaisDes marqueurs non biaiséés ?s ?
Population A Population B
Marqueurs sous pression de sélection
(Médicaments, immunité… modifications
environnementales)
Sensible Résitant
Marqueurs sélectivement neutres
Parasite
27. Des marqueurs non biaisDes marqueurs non biaiséés ?s ?
Population A Population B
Flux de gènes
Migrations
28. Des marqueurs non biaisDes marqueurs non biaiséés ?s ?
Population A Population B
Reproduction sexuée & Recombinaison génétique
29. Des marqueurs non biaisDes marqueurs non biaiséés ?s ?
Population A Population B
Élimination des P. falciparum
avec l’allèle sensible & Sélection
des résistants (pression
médicamenteuse…)
30. Des marqueurs non biaisDes marqueurs non biaiséés ?s ?
Population A Population B
Élimination des P. falciparum
avec l’allèle sensible & Sélection
des résistants (pression
médicamenteuse…)
31. Des marqueurs non biaisDes marqueurs non biaiséés ?s ?
Population A Population B
Conclusions différentes selon le marqueur observé
Marqueur sous pression de sélection
Population A : ≠ Population B :
Marqueur sélectivement neutres
Population A : = Population B :
32. Difficile d’étudier la structure des populations avec
des gènes soumis à pression de sélection :
sélection médicamenteuse ou immune
peut camoufler des migrations de populations,
simuler ou masquer une structuration
Etudes avec des marqueurs (supposés)
sélectivement neutres
(Anderson et al. 2000 Mol. Biol. Evol.)
33. MicrosatellitesMicrosatellites
A T C G T T A A T A A T A A T A A T A A A G T C A G
T A G C A A T T A T T A T T A T T A T T T C A G T C
Régions flanquantes constantes
1 5 nucleotides par unité de répétition (TAA)n, (CA)n, (TA)n
Séquences ADN répétées en tandem
34. MicrosatellitesMicrosatellites
A T C G T T A A T A A T A A T A A T A A A G T C A G
T A G C A A T T A T T A T T A T T A T T T C A G T C
Régions flanquantes constantes
1 5 nucleotides par unité de répétition (TAA)n, (CA)n, (TA)n
Unité de 3 nucleotides région codante ?
Séquences ADN répétées en tandem
35. MicrosatellitesMicrosatellites
X 13
X 23
X 9
La taille des microsatellites varie par leur nombre
d’unités de répétition en tandem
Polymorphisme de taille entre individus
37. Structure des populations de P. falciparumStructure des populations de P. falciparum
avec marqueurs microsatellites :avec marqueurs microsatellites :
rréésultats incohsultats incohéérentsrents
PopulationsPopulations
homoghomogèènesnes
((Afrique centrale,Afrique centrale,
Anderson, 2000Anderson, 2000))
DissimilitudeDissimilitude
VillagesVillages——VilleVille
(Soudan(Soudan AbdelAbdel--MuhsinMuhsin, 2002, 2002))
ZimbabweZimbabwe
SoudanSoudan
Khartoum vs. villagesKhartoum vs. villages
R.D.C.R.D.C.
OugandaOuganda
DDééssééquilibre de liaisonquilibre de liaison
Equilibre de liaisonEquilibre de liaison
38. Structure des populations deStructure des populations de P. falciparumP. falciparum
avec marqueurs microsatellites :avec marqueurs microsatellites :
rréésultats incohsultats incohéérentsrents
PopulationsPopulations
homoghomogèènesnes
((Afrique centrale,Afrique centrale,
Anderson, 2000Anderson, 2000))
DissimilitudeDissimilitude
VillagesVillages——VilleVille
(Soudan(Soudan AbdelAbdel--MuhsinMuhsin, 2002, 2002))
DDééssééquilibre dequilibre de
liaison en zones deliaison en zones de
fortes et faiblefortes et faible
transmissiontransmission (Leclerc,(Leclerc,
2002; Durand 2003)2002; Durand 2003)
ZimbabweZimbabwe
SoudanSoudan
Khartoum vs. villagesKhartoum vs. villages
R.D.C.R.D.C.
OugandaOuganda
DakarDakar
DDééssééquilibre de liaisonquilibre de liaison
Equilibre de liaisonEquilibre de liaison
CongoCongo
40. DDééssééquilibre de Liaison gquilibre de Liaison géénnéétiquetique
Locus A
Locus B
Association aléatoire des allèles
Équilibre de liaison génétique
1 population
41. DDééssééquilibre de Liaison gquilibre de Liaison géénnéétiquetique
Locus A
Locus B
1 population
Association aléatoire des allèles
Équilibre de liaison génétique
42. DDééssééquilibre de Liaison gquilibre de Liaison géénnéétiquetique
Locus A
Locus B
1 population 2 populations
Association aléatoire des allèles
Équilibre de liaison génétique
43. DDééssééquilibre de Liaison gquilibre de Liaison géénnéétiquetique
Locus A
Locus B
1 population 2 populations
Association non aléatoire des
allèles
Déséquilibre de liaison
génétique
Association aléatoire des allèles
Équilibre de liaison génétique
44. DDééssééquilibre de Liaison gquilibre de Liaison géénnéétiquetique
Déséquilibre = proport. [ ] observée – proport.[ ] attendue si 1seule
Liaison génétique population
Locus A
Locus B
1 population 2 populations
45. Marqueurs non biaisMarqueurs non biaiséés ?s ?
Données microsatellites :
- Populations P. falciparum non
structurées
- Déséquilibre de liaison génétique
Résultats incohérents…
Microsatellites neutres ?
46. P. falciparumP. falciparum :: 900 Microsatellites900 Microsatellites
Microsatellite tous les 2-3kb, uniformément sur l’ensemble du génome
48. SSéélection delection de 60 microsatellites60 microsatellites
1) Microsatellites complexes, non basés sur répétitions tri-nucléotidiques
2) Taille comprise entre 50 et 350 bp
50. SSéélectionlection 17 microsatellites17 microsatellites
3) Spécificité : ADN autres Plasmodii et ADN Humain
4) Sensibilité : séquences ADN des régions flanquantes constantes
51. DDéétermination facile de la tailletermination facile de la taille
Trident « Cathédrale » Double pic
52. SSéélection parlection par «« autoauto--stopstop »»
Locus sous
sélection
Microsatellite
Microsatellite
♂♀
Recombinaisons
Recombinaisons
rares
Microsatellites à distance
de loci sous sélection
Recombinaisons
fréquentes
indépendance
des loci
54. SSéélection delection de 6 microsatellites6 microsatellites
5) Electrophorégrames faciles à lire
6) Microsatellites sur des chromosomes différents
7) Distance entre loci microsatellites et loci sous sélection
8) Polymorphisme intermédiaire
55. PLANPLAN
• Situation du paludisme
– Émergence & Diffusion des résistances
– Paludisme Urbain
– Moyens de lutte Évaluation ?
• Quels marqueurs pour une surveillance des populations
plasmodiales ?
– Que disent les marqueurs moléculaires ?
– Marqueurs non biaisés ?
• Structure or not structure ?
– À l’échelle du continent
– À l’échelle locale
• Transmission palustre & population plasmodiales
– Transmission locale & diversité génétique…
– Impacte transmission sur les populations plasmodiales
(Multiplicité, He, Fst,..)
• Conclusion
56. À l’échelle du continent africain ?
Structure or not structure ?Structure or not structure ?
[Pour[Pour P. falciparumP. falciparum en Afrique]en Afrique]
Hypothèse : croisement aléatoire en Afrique intertropicale.
Pas de différences significatives entre les populations plasmodiales.
57. ProtocoleProtocole
Trans < 1Trans < 1 Ib/pers/yIb/pers/y
P rate <5%P rate <5%
DjiboutiDjibouti
Trans < 1Trans < 1 Ib/pers/yIb/pers/y
P rate <5%P rate <5%
DakarDakar
Trans < 1Trans < 1 Ib/pers/yIb/pers/y
P rate <5%P rate <5% 30%30%
NiameyNiamey
Trans > 300Trans > 300 b/pers/yb/pers/y
P rate >80%P rate >80%
SouthSouth DananDananéé
Trans : nbr de piqures infectantes /pers./an
P. Rate : index plasmodique
59. ProtocoleProtocole
Génotypage (6 à 17 microsatellite) AFC
Fst (pop comparées 2 à 2)
DjiboutiDjibouti
n(42)n(42)
DakarDakar
n(37)n(37)
SouthSouth
DananDananéé
n(118)n(118)
NiameyNiamey
n(43)n(43)
60. AFC 6AFC 6 lociloci microsatellitemicrosatellite
-3.0 -1.5 0.0 1.5
AXE I
-1.70
-1.02
-0.34
0.34
1.02
1.70
AXEII
Niamey
Djibouti
Dakar
Sud Danané
Sites
Dissemblances et diversité génétique
(Bogreau H. et al. AJTMH 2006)
61. DiffDifféérences grences géénnéétiques entretiques entre
populations (populations (FstFst))
Total population
Population 1 Population 2
Total population
Population 1 Population 2
Population 1 = Population 2
Fst = 0
flux importants de gènes entre pop1 & 2
Population 1 ≠ Population 2
Fst = 1
pas d’échange entre les populations
0 Pas de divergence
<0.05 Differentiation génétique négligeable
0.05-0.15 Modérée
0.15-0.25 Importante
>0.25 Populations très structurées
1 Fixation d’allèles
62. DiffDifféérences grences géénnéétiques entretiques entre
populations (populations (FstFst))
Importante différentiation
génétique entre les
populations de Djibouti et des
autres sites
Structure à l’échelle du continent !
θθ==0.1890.189
(0.121(0.121--0.265)0.265)
θθ==0.2100.210
(0.152(0.152--0.272)0.272)
θθ==0.2460.246
(0.166(0.166--0.321)0.321)
DjiboutiDjibouti
DakarDakar
SouthSouth
DananDananéé
NiameyNiamey
0 Pas de divergence
<0.05 Differentiation génétique négligeable
0.05-0.15 Modérée
0.15-0.25 Importante
>0.25 Populations très structurées
1 Fixation d’allèles
(Bogreau H. et al. AJTMH 2006)
63. DiffDifféérences grences géénnéétiques entretiques entre
populations (populations (FstFst))
Différentiation modérée
entre la zone rurale de
Danané et les autres sites
θθ==0.1890.189
(0.121(0.121--0.265)0.265)
θθ==0.2100.210
(0.152(0.152--0.272)0.272)
θθ==0.2460.246
(0.166(0.166--0.321)0.321)
DjiboutiDjibouti
DakarDakar
SouthSouth
DananDananéé
NiameyNiamey
0 Pas de divergence
<0.05 Differentiation génétique négligeable
0.05-0.15 Modérée
0.15-0.25 Importante
>0.25 Populations très structurées
1 Fixation d’allèles
θθ==0.1050.105
(0.081(0.081--0.172)0.172) θθ==0.0840.084
(0.074(0.074--0.171)0.171)
(Bogreau H. et al. AJTMH 2006)
64. DiffDifféérences grences géénnéétiques entretiques entre
populations (populations (FstFst))
Pas de Différentiation entre
Dakar et Niamey
Réseau routier Migration
humaine
θθ==0.1890.189
(0.121(0.121--0.265)0.265)
θθ==0.2100.210
(0.152(0.152--0.272)0.272)
θθ==0.2460.246
(0.166(0.166--0.321)0.321)
DjiboutiDjibouti
DakarDakar
SouthSouth
DananDananéé
NiameyNiamey
0 Pas de divergence
<0.05 Differentiation génétique négligeable
0.05-0.15 Modérée
0.15-0.25 Importante
>0.25 Populations très structurées
1 Fixation d’allèles
θθ==0.1050.105
(0.081(0.081--0.172)0.172) θθ==0.0840.084
(0.074(0.074--0.171)0.171)
θθ==0.0260.026
(0.008(0.008--0.048)0.048)
(Bogreau H. et al. AJTMH 2006)
66. RRéésultats divergents avec lessultats divergents avec les
marqueurs smarqueurs séélectivement neutres !!lectivement neutres !!
ZIMBABWE
Dakar
Djibouti
CONGO
UGANDA0.003
0.003
0.012
0.189
Différents Microsatellites le même Fst
Différents échantillonnages différents Fst
0.193
(Bogreau H. et al. AJTMH 2006)
67. Structure or not structure ?Structure or not structure ?
Structure des populations de plasmodium
falciparum à l’échelle du continent africain !!
Et localement ?
68. DDééssééquilibre de liaison gquilibre de liaison géénnéétique:tique:
structure locale ?structure locale ?
Conditions pouvant engendrer un déséquilibre de liaison local :
– Structure des populations
– Expansion épidémique de souches
– Croisement préférentiel entre souches
Sans dSans dééssééquilibrequilibre
de liaisonde liaison
SudSud DananDananéé
Sans dSans dééssééquilibrequilibre
de liaisonde liaison
NiameyNiamey
Sans dSans dééssééquilibrequilibre
de liaisonde liaison
DakarDakar
Avec dAvec dééssééquilibrequilibre
de liaisonde liaison
DjiboutiDjibouti
(Bogreau H. et al. AJTMH 2006)
69. Structure or not structure ?Structure or not structure ?
Difficile d’établire une Structure des
populations de plasmodium falciparum à
l’échelle locale avec un indicateur (D.L.)
influencer par plusieurs paramètres…
70. PLANPLAN
• Situation du paludisme
– Émergence & Diffusion des résistances
– Paludisme Urbain
– Moyens de lutte Évaluation ?
• Quels marqueurs pour une surveillance des populations
plasmodiales ?
– Que disent les marqueurs moléculaires ?
– Marqueurs non biaisés ?
• Structure or not structure ?
– À l’échelle du continent
– À l’échelle locale
• Transmission palustre & population plasmodiales
– Transmission locale & diversité génétique…
– Impacte transmission sur les populations plasmodiales
(Multiplicité, He, Fst,..)
• Conclusion
71. DDééfinition : Transmission Palustrefinition : Transmission Palustre
Nombre de piqûres
infectantes /pers / an
73. DDééfinition : Diversitfinition : Diversitéé GGéénnéétiquetique
(H(Hééttéérozygotie)rozygotie)
Probabilité d’obtenir 2 allèles =
Avec 2 tirages au sort
(Probabilité d’avoir un hétérozygote
si diploïde)
Population
de Parasites
74. Transmission & GTransmission & Géénnéétique destique des
populationspopulations plasmodialesplasmodiales
Hypothèse : Transmission (en milieu urbain)
⇒ Multiplicité & Diversité Génétique
Trans < 1Trans < 1 b/pers/yb/pers/y
P rate <5%P rate <5%
DjiboutiDjibouti
Trans < 1Trans < 1 b/pers/yb/pers/y
P rate <5%P rate <5%
DakarDakar
Trans > 300Trans > 300 b/pers/yb/pers/y
P rate >80%P rate >80%
SouthSouth
DananDananéé
Trans < 1Trans < 1 b/pers/yb/pers/y
P rate <5%P rate <5% 30%30%
NiameyNiamey
75. Transmission & GTransmission & Géénnéétique destique des
populationspopulations plasmodialesplasmodiales
Hypothèse : Transmission (en milieu urbain)
⇒ Multiplicité & Diversité Génétique
Multiplicité en accord avec le niveau de transmission palustre
TransTrans < 1 b/pers/y< 1 b/pers/y
MultMult.: 1.31.: 1.31
DjiboutiDjibouti
TransTrans < 1 b/pers/y< 1 b/pers/y
MultMult.: 1.41.: 1.41
DakarDakar
TransTrans > 300 b/pers/y> 300 b/pers/y
MultMult.: 2.68.: 2.68
southsouth
DananDananéé
TransTrans < 1 b/pers/y< 1 b/pers/y
MultMult.: 1.63.: 1.63
NiameyNiamey
76. Transmission & GTransmission & Géénnéétique destique des
populationspopulations plasmodialesplasmodiales
Fort niveau de transmission & production locale de diversité
génétique
Danané : Fort niveau de transmission P. falciparum
& Importante diversité génétique
DjiboutiDjibouti
NiameyNiamey
DakarDakar
H=0.76H=0.76
SouthSouth
DananDananéé
77. Transmission & GTransmission & Géénnéétique destique des
populationspopulations plasmodialesplasmodiales
Faible niveau de transmission & savane aride
Djibouti : Faible niveau de transmission P. falciparum
& faible diversité génétique
H=0.53H=0.53
DjiboutiDjibouti
NiameyNiamey
DakarDakar
H=0.76H=0.76
SouthSouth
DananDananéé
78. Transmission & GTransmission & Géénnéétique destique des
populationspopulations plasmodialesplasmodiales
Fort niveau de transmission autour des zones urbaines
Diversité génétique importée !!
Dakar et Niamey : Faible niveau de transmission P.
falciparum & grande diversité génétique
H=0.53H=0.53
DjiboutiDjibouti
H=0.76H=0.76
SouthSouth
DananDananéé
H=0.76H=0.76
NiameyNiamey
H=0.73H=0.73
DakarDakar
79. Transmission du paludisme etTransmission du paludisme et
diversitdiversitéé ggéénnéétique (Htique (Hééttéérozygotie)rozygotie)
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
Djibouti Dakar Niamey Danané
Multiplicity
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Heterozygosity
Multiplicity Heterozygosity
< 1b/pers/Y < 1b/pers/Y < 1b/pers/Y >300b/pers/Y
Le niveau de transmission ne peut pas expliquer à lui seul la diversité
génétique observé
80. La diversité génétique locale est en relation avec :
– situation palustre dans les zones environnantes
&
Migration humaine
– Niveau Transmission local du paludisme
81. PLANPLAN
• Situation du paludisme
– Émergence & Diffusion des résistances
– Paludisme Urbain
– Moyens de lutte Évaluation ?
• Quels marqueurs pour une surveillance des populations
plasmodiales ?
– Que disent les marqueurs moléculaires ?
– Marqueurs non biaisés ?
• Structure or not structure ?
– À l’échelle du continent
– À l’échelle locale
• Transmission palustre & population plasmodiales
– Transmission locale & diversité génétique…
– Impacte transmission sur les populations plasmodiales
(Multiplicité, He, Fst,..)
• Conclusion
82. Effet de la rEffet de la rééduction de transmission ?duction de transmission ?
85. sur la probabilité d’avoir des résistances
Transmission palustre,Transmission palustre, effets supposés
S
S
SS
R RS
S
S
S
S
S
S
S
SS
S
S
S
S
S
S
S
S S
S
S
Faible Transmission
ProblProbléématiquematique
R
S
Parasite muté résistant
Parasite sauvage sensible
Forte Transmission
86. sur la probabilité d’avoir des résistances
Transmission palustre,Transmission palustre, effets supposés
S
S
SS
R RS
S
S
S
S
S
S
S
SS
S
S
S
S
S
S
S
S S
S
S
Faible Transmission
ProblProbléématiquematique
probabilité d’avoir des
résistancesR
S
Parasite muté résistant
Parasite sauvage sensible
Forte Transmission
90. Sur la pression médicamenteuse
utilisation d’antipaludiques dans la population
ProblProbléématiquematique
Transmission palustre,Transmission palustre, effets supposés
S
S
SS
R RS
S
S
S
S
S
S
S
SS
S
S
S
S
S
S
S
R
S
S
SS S
S
Faible
Transmission
91. Sur la pression médicamenteuse
utilisation d’antipaludiques dans la population
Immunité acquise
proportion infections symptomatiques
ProblProbléématiquematique
Transmission palustre,Transmission palustre, effets supposés
S
S
SS
R RS
S
S
S
S
S
S
S
SS
S
S
S
S
S
S
S
R
S
S
SS S
S
Faible
Transmission
92. Sur la pression médicamenteuse
utilisation d’antipaludiques dans la population
Immunité acquise
proportion infections symptomatiques
proportion infections traitées
ProblProbléématiquematique
Transmission palustre,Transmission palustre, effets supposés
S
S
SS
R RS
S
S
S
S
S
S
S
SS
S
S
S
S
S
S
S
R
S
S
SS S
S
Faible
Transmission
93. Sur la pression médicamenteuse
utilisation d’antipaludiques dans la population
Immunité acquise
proportion infections symptomatiques
proportion infections traitées
ProblProbléématiquematique
Transmission palustre,Transmission palustre, effets supposés
S
S S S
R
R SSSSSS S S
S
S S SS
S
SS SSS S
S
SS
R
Faible
Transmission
94. R R
Sur la pression médicamenteuse
utilisation d’antipaludiques dans la population
Immunité acquise
proportion infections symptomatiques
proportion infections traitées
ProblProbléématiquematique
Transmission palustre,Transmission palustre, effets supposés
S
S
S
S
S SS
S
SS S S SSS SSS
SS S
S
S S
S
S S
R
Faible
Transmission
portion de
parasites résistants
96. Transmission du paludisme
•Diversité génétique
•Multiplicité infection
•Chimiorésistance
de Plasmodium falciparum
?
Objectif de lObjectif de l’é’étudetude
Données expérimentales
100. Juin
1998
Mai
1999
MaiMai
20012001
JuinJuin
20022002
E1E1 E8E8E2 E3 E4 E5 E6 E7
Intervention
Détection active de cas ≈ 100 enfants 0-5 ans (choix aléatoire) / site /
étude (7 jours / étude)
Taux de prévalence des infections asymptomatiques (enfant 0.5-5 ans)
Isolat sanguin (Enfants asymptomatiques & symptomatique) :
≈ 25 enfants (choix aléatoire) / site / mission
MatMatéériels et Mriels et Mééthodes:thodes: Volet cliniqueVolet clinique
101. MatMatéériels et Mriels et Mééthodes:thodes: Volet gVolet géénnéétiquetique
(E1 & E8, 420 isolats)
Amorce Amorce
5 loci Microsatellite (sélectivement neutre) par PCR fluo
Polymorphisme de taille
Analyse de
fragment
102. MatMatéériels et Mriels et Mééthodes:thodes: Volet gVolet géénnéétiquetique
Points de mutation associés aux résistances
Pf-dhfr (codon 16, 51, 59, 108 & 164)
Pf-dhps (codon 437, 540, 581 & 613)
(E1 & E8, 420 isolats)
5 loci Microsatellite (sélectivement neutre) par PCR fluo
1 nucléotide polymorphe
Amorce Elongation
d’amorce
103. MatMatéériels et Mriels et Mééthodes:thodes: Volet gVolet géénnéétiquetique
Points de mutation associés aux résistances
Pf-dhfr (codon 16, 51, 59, 108 & 164)
Pf-dhps (codon 437, 540, 581 & 613)
Pf-tcr (codon 76; PCR allèle-spécifique )
(E1 & E8, 420 isolats)
5 loci Microsatellite (sélectivement neutre) par PCR fluo
1 nucléotide polymorphe
AmorceAmorce
PCR Spécifique
104. MatMatéériels et Mriels et Mééthodes:thodes: StatistiqueStatistique
Diversité génétique: Hétérozygotie (He)
Dissemblance entre les populations plasmodiales (Fst)
comparées deux à deux
entre chaque village avant et après intervention
entre avant et après intervention pour chaque village
(FSTAT v2.9.4)
.....
1
3
+
−
∑i y
xi
106. Mai 2001 (E1 : avant intervention)
Juin - Dec. 2001 (E2 - E4 : pendant intervention)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1867 ej 4622 ej 1353 ej 4142 ej 1829 ej 5797 ej
+21% -9%
Accès P. / 100
Enf. Jour (ej)
Contrôle Moustiquaire
Simple
Moustiquaire
Imprégnée
RRéésultats:sultats: Incidence desIncidence des accaccèèss palustrespalustres
-- 50%50%
107. Mai 2001 (E1 : avant intervention)
Déc. 2001 (E4 : pendant intervention)
-12% -21%
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Contrôle Moustiquaire
simple
Moustiquaire
Imprégnée
n=255 n=203 n=126 n=135 n=234 n=253
RRéésultats:sultats:Taux de prTaux de préévalence des infectionsvalence des infections àà P. falciparumP. falciparum
((enfantenfant asymptomatiqueasymptomatique ≤≤ 5 ans5 ans))
-- 25%25%
109. Mai 2001 (E1 : avant intervention)
Juin 2002 (E8 : après intervention)
He
n=67 n=69 n=65 n=66 n=71 n=71
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
Contrôle Moustiquaires
Simples
Moustiquaires
Imprégnées
RRéésultats: Diversitsultats: Diversitéé ggéénnéétique populationtique population P. falciparumP. falciparum
((HeHe))
(5(5 lociloci microsatellite)microsatellite)
110. Mai 2001 (E1 : avant intervention)
Juin 2002 (E8 : après intervention)
He
n=67 n=69 n=65 n=66 n=71 n=71
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
Contrôle Moustiquaires
Simples
Moustiquaires
Imprégnées
RRéésultats: Diversitsultats: Diversitéé ggéénnéétique populationtique population P. falciparumP. falciparum
((HeHe))
(5(5 lociloci microsatellite)microsatellite)
Pas dePas de
diffdifféérencerence
111. RRéésultats:Diffsultats:Difféérenciation des populations derenciation des populations de P.P.
falciparum (falciparum (FstFst))
((5 loci microsatellite)
MEANTOUOMEANTOUO
ZOLEUZOLEU
PEPLEUPEPLEU
BEPLEUBEPLEU
BOUENNEUBOUENNEU
SEILEUSEILEU
DANTADANTA
FINNEUFINNEU
BIETOUOBIETOUO
AVANT INTERVENTION
Aucune différence
significative entre les
populations plasmodiales
des villages comparés deux
à deuxMEANTOUOMEANTOUO
112. RRéésultats:Diffsultats:Difféérenciation des populations derenciation des populations de P.P.
falciparum (falciparum (FstFst))
((5 loci microsatellite)
MEANTOUOMEANTOUO
ZOLEUZOLEU
PEPLEUPEPLEU
BEPLEUBEPLEU
BOUENNEUBOUENNEU
SEILEUSEILEU
DANTADANTA
FINNEUFINNEU
BIETOUOBIETOUO
APRES INTERVENTION
Aucune différence
significative entre les
populations plasmodiales
des villages comparés deux
à deuxMEANTOUOMEANTOUO
113. RRéésultats:Diffsultats:Difféérenciation des populations derenciation des populations de P.P.
falciparum (falciparum (FstFst))
((5 loci microsatellite)
MEANTOUOMEANTOUO
ZOLEUZOLEU
PEPLEUPEPLEU
BEPLEUBEPLEU
BOUENNEUBOUENNEU
SEILEUSEILEU
DANTADANTA
FINNEUFINNEU
BIETOUOBIETOUO
AVANT & APRES
INTERVENTION
Aucune différence
significative entre les
populations plasmodiales
dans un village avant et
après interventionMEANTOUOMEANTOUO
118. Réduction importante de la transmission
palustre
faible effet (court terme) sur la multiplicité
pas d’effet (court terme) sur la diversité
génétique du parasite
pas d’effet (court terme) sur les fréquences
des marqueurs associés aux résistances
Flux de parasites entre les sites!
(Bogreau H. et al. AJTMH 2006)
ConclusionConclusion
119. CollaborateursCollaborateurs
CentreCentre MurazMuraz
&& InstitutInstitut P.P. RichetRichet
M.C. HenryM.C. Henry
S.B. AssiS.B. Assi
InstitutInstitut PasteurPasteur
àà ParisParis
O.O. PuijalonPuijalon
IRDIRD
Montpellier,Montpellier,
F.F. RenaudRenaud
P. DurandP. Durand
UnitUnitéé dede RechercheRecherche enen
BiologieBiologie && EpidEpidéémiologiemiologie
ParasitairesParasitaires -- IMTSSAIMTSSA
C.C. RogierRogier
B.B. PradinesPradines
H.H. BouchibaBouchiba
R.R. AmalvictAmalvict
M. HenryM. Henry
MinistMinistèèrere dede
la Santla Santéé DjiboutiDjibouti
M.A.M.A. KamilKamil
INSERM U399INSERM U399
LaboratoireLaboratoire dede
ParasitologieParasitologie etet
MycologieMycologie
P.P. ParolaParola
HôpitalHôpital PrincipalPrincipal
de Dakarde Dakar
B. WadeB. Wade
HôpitalHôpital NationalNational
de Niameyde Niamey
E.E. AdehossiAdehossi
HIAHIA LaveranLaveran
E.E. GarnotelGarnotel
120. RemerciementsRemerciementsRemerciements
• Programme PAL+, Ministère de la Recherche
• Impact-Malaria (Sanofi-Aventis)
• Délégation Générale pour l'Armement, Ministère
de la défence
• Société de Pathologie Exotique
•• Programme PAL+, MinistProgramme PAL+, Ministèère de la Recherchere de la Recherche
•• ImpactImpact--Malaria (Malaria (SanofiSanofi--AventisAventis))
•• DDéélléégation Ggation Géénnéérale pour l'Armement, Ministrale pour l'Armement, Ministèèrere
de lade la ddééfencefence
•• SociSociééttéé de Pathologie Exotiquede Pathologie Exotique
Institut de Médecine Tropicale
du Service de Santé des Armées
« Le Pharo »
Institut de MInstitut de Méédecine Tropicaledecine Tropicale
du Service de Santdu Service de Santéé des Armdes Armééeses
«« LeLe PharoPharo »»
hervebogreau@yahoo.fr IMTSSA—URBEP, « le PHARO »
129. Liaison (pseudoLiaison (pseudo--RR22) entre les all) entre les allèèles de 6 loci microsatellitesles de 6 loci microsatellites
(C4M79, Pf2689, TRAP, Pf2802, 7A11, C4M69),(C4M79, Pf2689, TRAP, Pf2802, 7A11, C4M69), DiiboutiDiibouti, 2002, 2002
avec (avec ( ) ou sans () ou sans ( ) prise en compte des g) prise en compte des géénotypesnotypes multilocusmultilocus
««doublonsdoublons»» (( significatif avec p< 0,0009)significatif avec p< 0,0009)
PseudoPseudo--RR22
C4M79C4M79
Pf2689Pf2689
C4M79C4M79
TRAPTRAP
C4M79C4M79
Pf2802Pf2802
C4M79C4M79
7A117A11
C4M79C4M79
C4M69C4M69
Pf2689Pf2689
TRAPTRAP
Pf2689Pf2689
Pf2802Pf2802
Pf2689Pf2689
7A117A11
Pf2689Pf2689
C4M69C4M69
TRAPTRAP
Pf2802Pf2802
TRATRAPP
7A117A11
TRAPTRAP
C4M69C4M69
Pf2802Pf2802
7A117A11
Pf2802Pf2802
C4M69C4M69
7A117A11
C4M69C4M69
00
0,050,05
0,10,1
0,150,15
0,20,2
0,250,25
0,30,3
130. 0 20
km
Erythrée
Ethiopie
Somalie
Ali Sabieh
Dikhil
Tadjoura
Obock
DjiboutiDjibouti
Djibouti, Corne de lDjibouti, Corne de l’’AfriqueAfrique
•• Cas de paludismeCas de paludisme autochthoneautochthone
depuis les anndepuis les annéées 1970es 1970
•• Transmission faible et irrTransmission faible et irrééguligulièèrere
((AnophelesAnopheles arabiensisarabiensis))
•• IncidenceIncidence àà habituellement faiblehabituellement faible
•• RRéésistancesistance àà la chloroquinela chloroquine
ddéécrite depuis 1990 (RII/RIII,crite depuis 1990 (RII/RIII,
NAMRUNAMRU--3, Rodier3, Rodier et al.et al.))
•• Suspicion dSuspicion d’’importation deimportation de
paludisme des pays adjacentspaludisme des pays adjacents
131. Incidence mensuelle des cas de paludisme, DjiboutiIncidence mensuelle des cas de paludisme, Djibouti--ville,ville,
CHACHA BouffardBouffard, Janvier 1997, Janvier 1997 -- Juin 2002Juin 2002
0
50
100
150
200
250
Jan
1997
M
ar
M
ay
Jul
Sep
N
ov
Jan
1998M
arM
ay
Jul
Sep
N
ov
Jan
1999M
ar
M
ay
Jul
Sep
N
ov
Jan
2000M
ar
M
ay
Jul
Sep
N
ov
Jan
2001M
ar
M
ay
Jul
Sep
N
ov
Jan
2002M
arM
ay
AccAccèèspalustresspalustresààP.falciparumP.falciparum
(Rogier C et al. Emerg Inf Disease 2005)
133. ÉÉtendue des trois principales ptendue des trois principales péériodes de prriodes de prééllèèvements,vements,
DjiboutiDjibouti--ville, CHAville, CHA BouffardBouffard,,
00
5050
100100
150150
200200
250250
Jan
Jan
1997
1997
M
ar
M
ar
M
ay
M
ay
Jul
Jul
Sep
Sep
N
ov
N
ov
Jan
Jan
1998
1998M
ar
M
arM
ay
M
ay
Jul
Jul
Sep
Sep
N
ov
N
ov
Jan
Jan
1999
1999M
ar
M
ar
M
ay
M
ay
Jul
Jul
Sep
Sep
N
ov
N
ov
Jan
Jan
2000
2000M
ar
M
ar
M
ay
M
ay
Jul
Jul
Sep
Sep
N
ov
N
ov
Jan
Jan
2001
2001M
ar
M
ar
M
ay
M
ay
Jul
Jul
Sep
Sep
N
ov
N
ov
Jan
Jan
2002
2002M
ar
M
arM
ay
M
ay
19981998 19991999 20022002
AccAccèèspalustresspalustresààP.falciparumP.falciparum
(Rogier C et al. Emerg Inf Disease 2005)
134. 1998 1999 2002
0
20
40
60
80
K1K1
129 203 166 184 193 202 237 241 131 221 226 248 253 261 275 282 284 308 346 366 371 173 373 408 444 468
Mad20Mad20 RO33RO33 3D73D7 FC27FC27
msp1msp1 block2block2
msp2msp2
pourcentage
Distribution desDistribution des allalléélesles msp1msp1 block2 etblock2 et msp2msp2 àà DjiboutiDjibouti
avant, pendant et apravant, pendant et aprèès ls l’é’épidpidéémiemie
(Rogier C et al. Emerg Inf Disease 2005)