Thèse de doctorat--Sciences naturelles--Faculté des sciences de Paris, 1881. N°: 464.

Th.--Méd.--Paris, 1904-1905. / Paris, 1904-1905, t. 29, n ° 242.

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Paris, Fac. Pharmacie, Th. Univ.

Orientador: Robson Waldemar Ávila / Resumo: A Caatinga é um ecossistema a ser investigado, pois apresenta distintos ambientes e uma fauna endêmica de lagartos. Ameivula pyrrhogularis é um teídeo encontrado no Nordeste, na zona de transição entre Caatinga, Cerrado e floresta estacional decidual e, até o presente momento, nenhum estudo parasitológico foi conduzido para esta espécie. A presente pesquisa teve como objetivo registrar o parasitismo em A. pyrrhogularis procedentes de quatro áreas do Ceará. É apresentado um inventário das espécies de helmintos, o qual foi constituído de nove taxa: Oochoristica travassosi (Cestoda), cistacantos (Acanthocephala), larvas de nematoide não identificadas, Cruzia sp., Oswaldofilaria sp., Physaloptera sp. e espécimes adultos de Parapharyngodon sp., Pharyngodon cesarpintoi e Physalopteroides venancioi (Nematoda). Para estes parasitas, foram verificados os parâmetros de infecção, trazendo a informação dos hospedeiros em que estas espécies já foram registradas. Foi observado que fatores biológicos (ontogenia, tamanho e sexo) do hospedeiro não influenciaram a abundância parasitária, mas significativas diferenças foram constadas de acordo com as estações e localidade analisadas, sendo que as maiores abundâncias de parasitas foram registradas em período de estiagem e em área conservada, indicando que os helmintos podem ser favorecidos em seus ciclos biológicos pela condição ambiental. Foi caracterizada a dieta de A. pyrrhogularis e demonstrado que a mesma sofre influencia espacial, o que re... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The Caatinga is a Brazilian ecosystem still to be investigated due to its different environments and an endemic fauna of lizards. Ameivula pyrrhogularis belongs to the Teiidae and is found in the Northeast of Brazil, in the transition area between Caatinga, Cerrado, and temporary deciduous forest. To date, any parasitological study has been performed for this species. This research aimed to record the parasitism in A. pyrrhogularis from four areas of Ceará State, Brazil. An inventory of the helminth species is presented, which was composed by nine taxa: Oochoristica travassosi (Cestoda), cystacanths (Acanthocephala), larvae of unidentified nematode, Cruzia sp., Oswaldofilaria sp., Physaloptera sp., and adult specimens of Parapharyngodon sp., Pharyngodon cesarpintoi, and Physalopteroides venancioi (Nematoda). Infection parameters were verified for these parasites, bringing information on the hosts in which these species have already been registered. It was observed that biological factors (ontogeny, size, and sex) of the hosts did not influence the parasite abundance, but significant differences were recorded according to stations and locations, with the greatest parasite abundance reported in the dry season, indicating that the helminths can be favored in their biological cycles by environmental conditions. The diet of A. pyrrhogularis was characterized and showed that it is spatially influenced, which reflects the availability of prey. Moreover, it is suggested that food ite... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2016-2017 / Les parasites constituent le groupe d’organismes le plus répandu et le plus prospère sur Terre. Un grand nombre d’entre eux exploitent un cycle de vie complexe qui repose sur l’infection successive de multiples hôtes aux caractéristiques physiologiques divergentes. Malgré des centaines d’années d’étude sur leurs traits d’histoire de vie et leur impact sur les phénotypes hôtes, très peu d’information est actuellement disponible concernant les mécanismes moléculaires leur permettant d’interagir avec leurs hôtes et la manière dont cette interaction spécifique assure leur succès écologique. L’objectif de cette thèse a été de générer des ressources moléculaires de base pour permettre l’étude intégrée des interactions hôte-parasite et la manière dont ces interactions sont régulées au cours d’une infection. Pour rencontrer ces objectifs, nous avons exploité un système d’étude modèle centré sur le parasite cestode Schistocephalus solidus, un ver plat infectant successivement un copépode, un poisson et un oiseau. Nous avons généré un transcriptome de référence pour ensuite caractériser les patrons de régulation des activités biologiques du parasite au cours de l’infection. Nous avons pu démontrer des patrons de régulation très tranchés entre les stades de vie, avec un rôle potentiel des voies de communications neurales au moment de changer d’hôte. Nos données suggèrent également la présence de protéines mimétiques candidates dans le génome du parasite ayant le potentiel de perturber l’activité de communication cellulaire chez l’hôte. Cette thèse permet ultimement de solidifier les bases de l’étude mécaniste des interactions hôte-parasite et fournit des outils génomiques de référence qui serviront à consolider et étendre nos connaissances sur la structure des systèmes naturels. / Parasites are the most widespread and prosperous group of organisms on Earth. Numerous parasitic species exploit a complex life cycle that relies on the successive infection of multiple hosts with divergent physiological characteristics. Despite hundreds of years of study on their life history traits and their impact on host phenotypes, very little information is currently available on the molecular mechanisms that allow them to interact with their hosts and how this interaction ensures their ecological success. The general objective of this thesis was to generate reference molecular resources for the study of host-parasite interactions from an integrated perspective to allow the discovery of how these interactions are regulated during the infection. To meet this objective, we studied a model system based on the parasitic cestode Schistocephalus solidus, a flatworm that successively infects a copepod, a fish and a bird. We generated a reference transcriptome to characterize the regulatory patterns gene expression to assess which biological activities are used at what stage of the infection. Our results revealed massive regulatory changes between life stages, with a potential role for neural communication pathways during the process of host switching. Our data also suggests the presence of candidate mimicry proteins in the genome of the parasite, having the potential to disrupt cellular communication in the host’s central nervous system. This thesis ultimately allows a better understanding of the mechanisms underlying host-parasite interactions and provides reference genomic tools that will help consolidate and extend our knowledge on the structure of natural systems.

Natural mortality is a poorly known aspect of fisheries biology, despite its importance in stock assessments and population analysis. Of the many potential sources of mortality and morbidity in fishes, the effect of internal parasites is perhaps the least studied. Intestinal parasites may inhibit nutrient uptake as well as stimulate an inflammatory response in fish. Intestinal parasites of several tropical pelagic elasmobranchs, including silky and night sharks (Carcharhinus falciformis and C. signatus), the pelagic stingray (Pteroplatytrygon violacea), and mesopelagic fishes including sailfin lancetfish (Alepisaurus ferox), oilfish (Ruvettus pretiosus), snake mackerel (Gempylus serpens), escolar (Lepidocybium flavobrunneum), and Atlantic pomfret (Brama brama) are described from the South Atlantic Bight in the western North Atlantic. Parasites recovered include cestodes, trematodes, acanthocephalans and nematodes. Total gastrointestinal parasite loads were compared against the size (both length and weight) of the host, showing no correlation in pelagic elasmobranchs and a small correlation in mesopelagic teleosts. Sex and parasite loads were also compared for elasmobranchs showing a weak correlation. Capture seasons were also compared, and other results of this research showed that the parasites in this study are not host-species specific. The observed parasite classes and total helminth loads are the first described for these five mesopelagic fishes and will serve as a baseline for further studies. Future research is suggested to ascertain if commercially valuable, co-occurring, co-existing pelagic fishes may also be at risk for similar intestinal parasite fauna and burdens.

Mesocestoides corti and Taenia crassiceps are tapeworms, larvae of which are characterized by their ability to reproduce asexually. In this work, the effect of infection by M. corti and T. crassiceps in BALB/c, C57BL/6J and ICR mice on the growth and metastasis of B16F10 melanoma tumors was investigated. Although an increase in metastatic activities was observed after intravenous administration of melanoma cells to M. corti-infected mice, both tapeworms showed a strong suppressive effect on the size and number of tumors and metastases formed when the cells were administered intraperitoneally. This, in some cases, led to a complete elimination of tumor cells. In vitro cultivation of B16F10 cells in the presence of larval excretory-secretory products led to a decrease in their viability but an increase in their migration ability. Flow cytometry proved that M. corti infection has an effect on the increased number and proportion of macrophage populations in the peritoneum of ICR mice. Our work confirmed the anti-tumor effect of T. crassiceps infection in mice and introduced M. corti as a new helminth species capable of influencing cancer. Key words: helminths, cestodes, cancers, Mesocestoides corti, Taenia crassiceps

L’infection par certains parasites coïncide avec des changements importants dans le comportement de leur hôte, ce qui a été proposé comme étant une adaptation des parasites afin d’augmenter leur taux de transmission et donc de pouvoir compléter leur cycle de vie. Cependant, cette hypothèse de la manipulation parasitaire du comportement de l’hôte a rarement été démontrée. Afin de mieux comprendre ces possibles mécanismes adaptatifs, il est nécessaire de comprendre les causes de ces changements de comportement. Au moins quatre hypothèses sont possibles. Les causes de ces changements peuvent être multiples. Elles peuvent être dues à la seule présence du parasite (masse parasitaire), à l’activation du système immunitaire, à la perte d’énergie ou à la modification de l’environnement neural. Notre objectif a donc été de tester les différentes prédictions qui découlent de ces hypothèses. Ces hypothèses ont été étudiées par une approche expérimentale ciblée afin de reproduire le syndrome comportemental d’un hôte parasité et de mettre en évidence sa signature génomique pour ainsi les comparer. Nous avons utilisé comme système d’étude l’épinoche à trois épines (Gasterosteus aculeatus), un poisson osseux et son parasite (Schistocephalus solidus) un cestode. Cette paire hôte-parasite est retrouvée en nature et est très bien étudiée au niveau des conséquences négatives de l’infection sur le changement de comportement face à un prédateur, la reproduction et la croissance. Notre première approche visait à recréer la présence parasitaire (masse) et de voir son impact sur les comportements de l’épinoche. L’hypothèse mécanique testée dans cette première approche n’avait jusque-là jamais été testée. Nos résultats ne semblent pas corroborer cette hypothèse, ils sont davantage présentés ici comme précurseurs d’études complémentaires sur la cause mécanique des changements de comportement. Dans une seconde approche, nous avons administré séparément plusieurs molécules connues comme agissant sur l’axe du stress, associées à une réponse immunitaire ou nous avons mis en place un arrêt de l’alimentation. Cette expérience avait pour but de recréer le syndrome comportemental lié au parasitisme grâce à ces différentes modifications phénotypiques. Les résultats obtenus montrent que la cause du syndrome comportemental de l’épinoche parasitée est plutôt multifactorielle qu’unique, regroupant les différentes hypothèses testées. Notre dernière approche examinait les profils transcriptomiques des individus infectés par S. solidus, traités à un inhibiteur sélectif de la recapture de la sérotonine (modification de l’environnement neural), exposés mais non infectés ou sains. Cette analyse nous a permis de comparer entre elles les signatures transcriptionnelles spécifiques à chacun des traitements et de mettre en évidence les mécanismes moléculaires associés aux changements comportementaux. Nos résultats ont mis en évidence la modification de l’expression de gènes liés à la voie métabolique de l’inositol chez les individus infectés, ainsi qu’une faible similarité entre les profils transcriptomiques des poissons infectés et ceux ayant eu une modification de l’environnement neural. Notre découverte a mis en lumière la signature génomique des poissons exposés qui s’avère être reliée au transport des acides aminés, ce qui n’avait jamais été fait auparavant. La combinaison de ces outils nous a permis d’avoir des connaissances plus poussées dans le domaine de la manipulation parasitaire en y intégrant des données sur la physiologie et la transcriptomique d’un système hôte-parasite. / Infection with certain parasites coincides with major changes in host behaviour, which has been proposed as an adaptation of parasites in order to increase their transmission rate and thus to be able to complete their life cycle. However, the hypothesis of parasitic manipulation of host behaviour has rarely been demonstrated. In order to better understand these possible adaptive mechanisms, it is necessary to understand the causes of these behavioural changes. At least four hypotheses are possible. These changes may be due to the presence of the parasite alone (parasitic mass), activation of the immune system, energetic drain or modification of the neural environment. My objective was to test the various predictions that stem from these assumptions. These hypotheses have been studied by a targeted experimental approach in order to find the behavioural syndrome of a parasitized host and shed light on its genomic signature. We used as a model the interaction between the three-spined stickleback (Gasterosteus aculeatus), a bone fish, and its parasite (Schistocephalus solidus), a cestode. This host-parasite pair is found in nature and has been extensively studied in terms of the negative consequences of the infection on the change of behaviour towards a predator, reproduction and growth. Our first approach was to recreate the parasite presence (mass) to observe its potential impact on the stickleback’s behaviours. The mechanical hypothesis tested in this first approach had never been tested before. Our results do not support this hypothesis but are precursors of further studies on the mechanical cause of behavioural changes. Secondly we separately administered molecules known to the stress axis, associated with an immune response or we food-deprived sticklebacks. We tried to replicate the behavioural syndrome associated with parasitism through these different phenotypic changes. The results obtained show that the cause of the behavioural syndrome of the parasitized stickleback is certainly not unique but is rather multifactorial, regrouping the different hypotheses tested. Our last innovative approach was the transcriptomic analysis of individuals infected with S. solidus, treated with a selective serotonin reuptake inhibitor (neural environment modification), exposed but not infected or controls. This analysis allowed us to compare the transcriptional signatures specific to each of the treatments and to highlight the molecular mechanisms associated with the behavioural changes. This study revealed changes in the expression of genes linked to the inositol pathway in infected individuals and a small similarity between infected fish and those with a modification of their neural environment. In addition, this transcriptomic study, for the first time, highlighted the genomic signature of the exposed fish that is found to be related to the amino acids transport. The combination of these tools has allowed us to have more knowledge in the field of parasitic manipulation by integrating physiology and transcriptomics data.

La présente Thèse constitue une contribution à la connaissance de l’ultrastructure de la spermiogenèse et du spermatozoïde chez les Cestodes. Nous y présentons de nouvelles données spermatologiques ultrastructurales d’espèces appartenant à six ordres différents : Acanthobothrium crassicolle Wedl, 1855 (Tetraphyllidea), Aporhynchus menezesi Noever et al., 2010 (Trypanorhyncha), Barsonella lafoni de Chambrier et al., 2009 (Proteocephalidea), Clestobothrium crassiceps (Rudolphi, 1819) (Bothriocephalidea), Echinobothrium euterpes (Neifar et al., 2001) (Diphyllidea) et Molluscotaenia crassiscolex (von Linstow, 1890) (Cyclophyllidea). Les résultats obtenus sur la spermiogenèse et le spermatozoïde sont comparés avec ceux de Cestodes déjà étudiés, spécialement avec ceux appartenant aux ordres objet de notre étude. Enfin, nous discutons sur l’utilité des différents caractères spermatologiques ultrastructuraux en Taxonomie, Systématique et Phylogénie. L’étude spermatologique de Clestobothrium crassiceps constitue le premier travail fait sur le genre Clestobothrium et la onzième espèce de l’ordre Bothriocephalidea récemment créé. Les résultats obtenus sont comparés avec ceux des autres espèces de cet ordre, mais aussi avec ceux des Diphyllobothriidea, l’autre ordre créé à partir de l’ancien ordre des Pseudophyllidea. Concernant la spermiogenèse, les caractères les plus intéressants sont le type II de spermiogenèse et le corps intercentriolaire très réduit. On peut remarquer aussi le type II de spermatozoïde qui présente un anneau de microtubules corticaux, probablement une autapomorphie pour les Bothriocephalidea. L’étude ultrastructurale du Diphyllidea Echinobothrium euterpes montre la formation de deux flagelles de longueur différente. Dans les stades avancés de la spermiogenèse, après la fusion proximodistale, l’axonème court disparaît pour donner naissance à un spermatozoïde présentant un seul axonème. La spermiogenèse est du type I et le spermatozoïde correspond au type IV. Autres caractères intéressants chez les Diphyllidea sont la forte réduction ou absence de microtubules corticaux et la présence de masses denses associées aux centrioles dans la zone de différentiation. Ce dernier caractère peut être une synapomorphie pour les espèces de cet ordre. Aporhynchus menezesi présente un type I de spermiogenèse et un type I de spermatozoïde. Notre étude apporte les premières données chez la superfamille des Gymnorhynchoidea. Nous confirmons chez les Trypanorhyncha l’absence de corps en crête et la présence d’un arc de microtubules corticaux dans le spermatozoïde. L’étude de Acanthobothrium crassicolle est le troisième dans ce genre et confirme le type I de spermiogenèse et le type II de spermatozoïde. Ce type de spermatozoïde constitue la plus importante différence entre les onchobothriidés et les phyllobothriidés. Nous confirmons aussi la présence d’un arc de microtubules corticaux. Cependant, il est observé une hétérogénéité au niveau du corps intercentriolaire chez les Tetraphyllidea-Onchobothriidae. Barsonella lafoni est la septième espèce de l’ordre Proteocephalidea dont l’ultrastructure du spermatozoïde est analysée. Elle montre le patron I pour la spermiogenèse et aussi pour le spermatozoïde. Ces résultats sont concordants avec ceux des autres espèces étudiées, sauf Sandonella sandoni. Un corps intercentriolaire réduit et un arc de microtubules corticaux sont des caractères constamment présents chez les proteocephalidés étudiés. Chez B. lafoni nous avons décrit pour la première fois la présence d’un matériel dense aux électrons dans la zone de différentiation pendant les stades initiaux de la spermiogenèse. Il s’agit d’un caractère typique des ordres basaux des Eucestoda. Finalement, Molluscotaenia crassiscolex suit le type IV de spermiogenèse et son spermatozoïde est du type VI. Ces deux patrons coïncident chez les autres dilepididés étudiés. La morphologie particulière du corps en crête est le caractère le plus intéressant. Il est partiellement détaché dans sa partie moyenne. Nos résultats sont comparés avec les Dilepididae s.l. / The present Thesis constitutes a contribution to the knowledge of ultrastructure of spermiogenesis and the spermatozoon of cestodes. New spermatological data concerning species belonging to six orders of Eucestoda are presented. These species are Clestobothrium crassiceps (Rudolphi, 1819) (Bothriocephalidea), Echinobothrium euterpes (Neifar et al., 2001) (Diphyllidea), Aporhynchus menezesi Noever et al., 2010 (Trypanorhyncha), Acanthobothrium crassicolle Wedl, 1855 (Tetraphyllidea), Barsonella lafoni de Chambrier et al., 2009 (Proteocephalidea), and Molluscotaenia crassiscolex (von Linstow, 1890) (Cyclophyllidea). The obtained results on spermiogenesis and the spermatozoon are compared with the available data on the remaining eucestodes, particularly with the orders discussed in the present study. Moreover, the usefulness of different spermatological characters for Taxonomy, Systematics and Phylogeny is discussed.