Les sporozoïtes de Plasmodium sont injectés par un moustique Anophèle et infectent le foie où le parasite se développe avant l’initiation d'une phase symptomatique érythrocytaire. Le sporozoïte pénètre activement les hépatocytes en formant une vacuole parasitophore où il se multiplie. Des facteurs parasitaires et de l’hôte sont impliqués dans l’invasion des hépatocytes mais les mécanismes restent méconnus. Pour faciliter l’étude de l’infection, nous avons généré des parasites fluorescents grâce à une nouvelle stratégie GOMO. L’utilisation des parasites P. yoelii fluorescents et d’un modèle cellulaire de lignées permissives ou non à l’infection, nous a permis de caractériser les mécanismes moléculaires et les cinétiques d’invasion. Nous avons montré que l’invasion productive est précédée d’une phase de traversée cellulaire où le parasite forme des vacuoles transitoires, distinctes des vacuoles parasitophores. Le parasite se sert d’une perforine PLP1 pour sortir de cette vacuole transitoire et échapper à la dégradation par les lysosomes de la cellule. Nous avons étudié le rôle de différents facteurs de l’hôte lors de l’invasion productive, selon les espèces plasmodiales. Si CD81 est nécessaire pour l’infection par P. falciparum et P. yoelii, les parasites P. berghei et P. vivax peuvent infecter des cellules n’exprimant pas cette protéine. Nous avons identifié deux protéines de la superfamille CD36, SR-BI et CD36, qui jouent un rôle lors de l’invasion CD81-indépendante. Ces résultats contribuent à l’élucidation des mécanismes d’entrée du parasite dans le foie et orientent vers la découverte des ligands parasitaires impliqués qui pourront être des cibles vaccinales. / Plasmodium sporozoites are transmitted by Anopheles mosquitoes and first infect the liver where the parasite replicates as a pre-requisite to the development of the pathogenic blood stage infection. Sporozoites infect hepatocytes by forming a parasitophorous vacuole differentiating into liver stages. Invasion involves parasite and host proteins but the underlying mechanisms remain unknown. To facilitate monitoring of sporozoite invasion, we generated novel transgenic fluorescent parasites, using a new selection strategy termed GOMO (Gene Out Marker Out). Using fluorescent P. yoelii strains and a robust cellular system we further characterized the temporal and molecular mechanisms of sporozoite invasion. We document that sporozoite productive invasion is preceded by a phase of cell traversal, and show that during cell traversal sporozoites enter transient vacuoles, which are distinct from parasitophorous vacuoles. We also uncovered that the perforin-like protein mediates sporozoite egress from transient vacuoles and escape from degradation by the host cell lysosomes. We studied the role of host factors implicated during the productive invasion of rodent and human Plasmodium species. We knew that P. falciparum and P. yoelii sporozoites require CD81 for infection and that P. berghei and P. vivax can infect cells lacking CD81. We identified two members of CD36 superfamily, SR-BI and CD36, as host entry factors defining a CD81-independent entry route. These results pave the way toward the elucidation of the mechanisms of sporozoite invasion and the identification of parasite ligands that mediate host cell entry, which would constitute potential targets for a malaria vaccine.

Le paludisme est la première endémie parasitaire mondiale causée par le protozoaire Plasmodium. Cette parasitose est responsable de 219 millions de cas et 660 000 décès par an. La prévalence et la mortalité élevées sont liées notamment à la résistance des parasites aux traitements existants, ce qui rend primordial le développement de nouvelles thérapeutiques. Pour ce faire, une meilleure connaissance de la biologie fondamentale du parasite est nécessaire. Dans ce contexte l’un des axes de recherche concerne la régulation du cycle cellulaire chez Plasmodium et notamment les mécanismes de phosphorylation/déphosphorylation qui sont essentiels.Parmi les nombreux acteurs des mécanismes de phosphorylation, la sérine/thréonine protéine phosphatase de type 2A (PP2A) est, avec PP1, l’une des phosphatases majeures. Cette phosphatase est impliquée dans de nombreux processus cellulaires notamment la mitose, la méiose ou encore l’apoptose. Elle est composée d’une sous-unité catalytique (PP2Ac), d’une sous-unité d’aide à l’agencement spatial (A) et d’une sous-unité régulatrice (B). Il existe quatre familles de sous-unités régulatrices contenant chacune plusieurs membres qui permettent de réguler la localisation, la spécificité et l’activité de PP2A. Il existe également des protéines régulatrices indépendantes, notamment les inhibiteurs 1 et 2, la protéine α4 et le PhosphoTyrosyl Phosphatase Activator (PTPA). Chez Plasmodium falciparum, la protéine phosphatase de type 2A ou PfPP2A a été identifiée et semble essentielle pour le développement asexué du parasite. Cependant, peu de choses sont connues sur sa régulation chez le parasite. En effet, seul l’inhibiteur 2 de PP2A a été décrit et caractérisé. Au cours de cette thèse, nous avons effectué par des études in silico un recensement des régulateurs putatifs de PfPP2A. Ces études nous ont permis d’identifier la sous-unité A et une unique sous-unité B. Parmi les régulateurs spécifiques, outre l’inhibiteur 2 déjà caractérisé, l’analyse du génome du parasite montre qu’il contient un orthologue de l’inhibiteur 1, d’α4 et de PTPA. Le projet de cette thèse s’articule autour de la caractérisation moléculaire et fonctionnelle de l’un de ces régulateurs : PfPTPA.La caractérisation moléculaire de PfPTPA a permis de montrer dans ce travail la conservation de cette protéine au cours de l’évolution. L’analyse de sa séquence a révélé que cinq des six motifs de fixation à la PP2A identifiés chez l’homme sont conservés. Par des études in vitro et in vivo dans un modèle hétérologue, nous avons pu confirmer le rôle d’activateur de PfPTPA vis-à-vis de la PP2A. Par une approche de mutation unique d’acides aminés, nous avons identifié trois résidus impliqués dans l’interaction et l’activité de PfPTPA notamment le résidu G292 qui est essentiel pour l’interaction PfPTPA/PfPP2A. Nous avons ensuite montré par des études de génétique inverse que PfPP2A et PfPTPA, qui sont présents dans le même compartiment cellulaire au cours du cycle érythrocytaire, sont essentielles pour la complétion du cycle intra-érythrocytaire du parasite. De plus, PfPTPA semble impliqué dans le cycle cellulaire chez le xénope.En parallèle, l’analyse de la séquence de PfPTPA, a révélé la présence, spécifique au parasite, d’un motif de fixation à la PP1 (motif RVxF). L’identification de ce motif, nous a incités à étudier la relation entre PfPTPA et PfPP1. Nous avons ainsi pu montrer que PfPTPA était capable de se lier à PfPP1 même si elle est incapable de réguler son activité.L’ensemble de ce travail de thèse a permis de caractériser chez Plasmodium falciparum un activateur de la protéine phosphatase de type 2A et de montrer sa spécificité par rapport à la protéine humaine. Nos résultats, et notamment l’implication de PfPTPA dans la régulation du cycle cellulaire, font de ce régulateur une cible thérapeutique potentielle. / Malaria is the most deadly parasitic disease in the world caused by the Apicomplexa protozoan Plasmodium falciparum. This parasite is responsible for 219 million cases and 660 000 deaths per year and the drug resistance increases the prevalence and the morbidity. The emergence of multi-drug resistance requires the development of new therapeutics. Hence, a better understanding of parasitic fundamental biology is necessary. In this context, one research axis is the cell cycle regulation of Plasmodium, notably phosphorylation/dephosphorylation mechanisms which are essential for the parasite.Among the actors of the reversible phosphorylation, the serine/threonine phosphatase type 2A (PP2A) in eukaryote is, with PP1, one of the major phosphatases. It is involved in several cell processes like mitosis, meiosis or apoptosis. PP2A is composed of a catalytic subunit (PP2Ac), a scaffold subunit (A) and a regulatory subunit (B). There are four regulatory subunit families which regulate location, specificity and activity of PP2A. Furthermore, several independent regulatory proteins including inhibitor 1 and 2, the α4 protein or the phosphotyrosyl phosphatase activator (PTPA) were identified.In Plasmodium falciparum, the protein phosphatase type 2A named PfPP2A has been characterized and seems to be essential for the parasite asexual development as shown by the inhibition of parasitic growth after treatment with natural toxins inhibiting phosphatases. However, its regulation is still poorly understood in Plasmodium. Indeed, only the PP2A inhibitor 2 is characterized in P. falciparum and in P. berghei (a rodent specific Plasmodium species). Using an in silico study, we have identified a putative scaffold subunit and only one B subunit. Among the regulatory proteins, we have identified orthologs of the inhibitor 1, α4 and PTPA. The purpose of this thesis is to study PfPTPA both of the molecular and functional levels.The molecular characterization of PfPTPA showed the evolutionary conservation of this protein. The PfPTPA sequence analysis revealed that five out of six amino acids involved in interaction with PP2A in human, are conserved in P. falciparum. In vitro binding and functional studies revealed that PfPTPA binds to and activates PfPP2A. Mutation studies showed that three residues (V283, G292 and M296) of PfPTPA are indispensable for the interaction and that G292 residue is essential for its activity. Localization studies indicated that PfPTPA and PfPP2A are localized in the same cellular compartment throughout the erythrocytic cycle of P. falciparum, suggesting a possible interaction of both proteins in vivo. In Plasmodium falciparum, genetic studies likely suggested the essentiality of PfPTPA for the completion of intraerythrocytic parasite lifecycle. Functionnal studies, using Xenopus oocyte, showed that PfPTPA blocked the G2/M transition. Further analysis of PfPTPA sequence revealed that PfPTPA, unlike its human counterpart, possess one of the most canonical binding motif to PP1 (RVxF motif). The identification of this RVxF motif led us to study the role PfPTPA on PfPP1. Thus, we have shown that PfPTPA interacts with PfPP1 but was unable to regulate PfPP1 activity in vitro. This work allowed characterizing the PfPTPA, an activator of protein phosphatase type 2A in Plasmodium falciparum and to show some specificities when compared to its human ortholog. Our data which suggest that this regulator could be involved in cell cycle regulation, together with its essentiality for the growth of P. falciparum strongly support the idea to explore it as potential drug target.

L’artésunate est désormais le traitement de référence du paludisme grave au plan mondial. Cependant, des cas d’anémie hémolytique différée ont été décrits chez 20% à 25% des voyageurs traités. L’épisode hémolytique survient 2 à 3 semaines après traitement. Environ la moitié des patients vont nécessiter une transfusion sanguine. L’artésunate induit un phénomène original en physiologie humaine : le “pitting” ou épépinage splénique des érythrocytes parasités. Il consiste en l’expulsion du parasite mort de l’érythrocyte hôte lorsque celui-ci traverse une structure microcirculatoire splénique appelée « fente interendothéliale ». Ces érythrocytes pittés retournent sans destruction immédiate dans la circulation générale. Nous avons étudié l’efficacité et la tolérance de l’artésunate intraveineux chez 123 voyageurs atteints de paludisme grave. Cent dix-sept patients ont survécu (95%). Parmi 78 patients suivis plus de 8 jours, 76 (97%) ont eu une anémie au cours du suivi et 21 une hémolyse différée typique (27%). Dans ce sous groupe de patients la chute médiane en hémoglobine a été de 1,3g/dl avec un nadir <7g/dl dans 15% des cas. Un seul patient a été transfusé. Le marquage de la protéine parasitaire Resa, véritable empreinte de l’infection érythrocytaire par Plasmodium falciparum, permet la visualisation des érythrocytes pittés. Chez 21 patients non transfusés le pic de concentration en érythrocytes pittés est survenu durant la première semaine. Chez 9 patients évoluant vers une hémolyse différée le pic de pittés était significativement plus élevé que chez 12 patients présentant d’autres profils évolutifs d’anémie (0,30 vs. 0,07 ; P = 0,0001). Une concentration d’érythrocytes pittés au pic supérieure à 180 millions/l aurait prédit le risque d’hémolyse différée avec une sensibilité de 89% et une spécificité de 83%. Utilisant la technologie ImageStream* l’étude morphologique érythrocytaire chez 4 patients a montré que l’infection plasmodiale suivi de pitting entraine une réduction de surface projetée de 8,9%. Cette altération pourrait contribuer à la réduction de la durée de vie des érythrocytes pittés. La destruction différée des érythrocytes infectés et épargnés par le pitting durant le traitement par artésunate est un mécanisme original d’anémie hémolytique. Ce travail a permis de structurer l’espace nosologique de l’anémie post-thérapeutique au cours du paludisme, de clarifier la physiopathologie de l’hémolyse différée et d’identifier certains de ses mécanismes. Malgré l’incidence élevée de l’hémolyse différée, l’anémie résultante n’est préoccupante que dans 15% des cas et ne remet pas en cause le bénéfice de l’artésunate par rapport à la quinine dans le traitement du paludisme grave. La concentration précoce des érythrocytes pittés pourrait être un marqueur prédictif intéressant de la survenue d’une hémolyse différée post-artésunate. / Worldwide, artesunate is now the recommended treatment for severe malaria. However cases of delayed hemolytic anemia have been described in 20% to 25% travelers treated with artesunate. The episode usually occurs 2 to 3 weeks after the end of the treatment. About half on the inpatients need blood transfusion. Artesunate induces an original phenomenon called splenic “pitting” of parasitized erythrocyte. The dead parasite is expelled from the host erythrocyte when it comes through a microcirculatory structure called inter-endothelial slit. These pitted red blood cells go back to the general blood circulation without destruction. We have studied efficacy and tolerance of intravenous artesunate in 123 patients with imported severe malaria, of whom 117 have survived (95%). Among 78 patients followed more than 8 days, 76 (97%) suffered from anemia during follow-up and 21 had a typical delayed hemolysis pattern (27%). In this sub group the median loss of hemoglobin was 1.3g/dl with a nadir below 7g/dl in 15% of them. Only one patient was transfused. The labelling of Resa protein, a plasmodium protein included in the bilayer membrane of the red blood cell, allowed the visualization of pitted cells. In 21 patients non transfused, the pitted cells peak occured during the first week post treatment. In 9 patients with typical delayed hemolysis pattern, the pitted cells peak was higher than in the 12 patients with other kind of anemia patterns (0.30 vs. 0.07 ; P = 0.0001). A pitted cells concentration above 180 millions/l would have predicted the risk of late hemolysis with 89% sensitivity and 83% specificity. Red blood cell morphology was studied using ImageStream* technology in 4 patients. It has shown that infection and pitting process induces a membrane projected area loss of 8.9%. This loss could explain the reduced life span of the pitted red blood cells. Differed destruction of the erythrocytes first infected and then spared by pitting process during the treatment with artesunate is a new pattern of hemolytic anemia during malaria. This work has provided a nosological framework of post therapy hemolysis during malaria, a clarified pathophysiology of delayed hemolysis and has identified potential explanatory mechanisms. Notwithstanding the high incidence of hemolysis, the resulting anemia is severe in 15% of the patients and does not jeopardize the advantage of artesunate compared to quinine in the treatment of severe malaria. Early pitted cells concentration could be a surrogate marker to determine the risk of delayed hemolysis and anemia after artesunate treatment.

Selon les estimations de l'OMS, le bilan mondial du paludisme a atteint 212 millions de cas et 429 000 décèsen 2015 (OMS, 2016). Cette gravité est principalement due à Plasmodium falciparum. A l’heure actuelle, P. falciparum présente des résistances à tous les antipaludiques donnés en monothérapie.Par conséquent, pour réduire le risque d’échec thérapeutique, l'OMS a recommandé depuis 2001 l’utilisation de bithérapie, notamment d'Artemisinin Combination Therapy (ACT), comme traitement de première intention.Les ACT sont composés essentiellement d’un dérivé d’artéminisine, à demi-vie courte et un autre antipaludique à demi-vie longue, connu en monothérapie.Le parasite a également montré des signes de résistance aux ACT, principalement en Asie du Sud-est, menaçant les programmes d’éradications contre le paludisme.La découverte de nouveaux composés à activité antipaludique ou de nouvelles procédures de traitement sont urgentes.La valorisation d’anciennes molécules est également au cœur des études afin d’améliorer notamment leur biodisponibilité et réverser les mécanismes de résistance du parasite. Ainsi, des études prouvent l’intérêt de l’utilisation de nanotechnologies pour l’amélioration de l’efficacité d’antipaludiques. L’atovaquone en est un exemple, cette modification a notamment permis d’améliorer sa biodisponibilité. Notre étude a porté sur une de ces formulations, de l’atovaquone encapsulée dans une nanoémulsion cationique (NE) appelée ATQ. Une deuxième génération a ensuite été testée par association d’oligonucléotides antisens anti-ARNm de topoisomérase II(AST) de P. falciparum. En effet, des stratégies antisens thérapeutiques font leur preuve en santé humaine et présentent un intérêt croissant en parasitologie. Les NE/AST ont montré une activité anti-palustre spécifique contre P. falciparum in vitro. Leur spécificité a permis d’aboutir à l’arrêt du cycle cellulaire et une forte diminution du taux d’ARNm de la topoisomérase II. Ce phénomène a montré être dépendant de l’action de la RNase H. Un effet synergique de ces NE/AST a également été montré en association avec la chloroquine, l’atovaquone et la dihydroartémisinine sur une souche sensible de P. falciparum et des souches résistantes aux antipaludiques précédemment cités.L’ATQ a également montré une forte efficacité sur une souche résistante à l’atovaquone d’un facteur 5. En présence d’ATQ, la mitochondrie a rapidement été altérée conduisant à une mort précoce du parasite. Un traitement à l’ATQ a abouti à la guérison de souris Swiss infectée par P. berghei après deux injections en i.v. en 5 jours. Enfin, l’ATQ/AST a montré une efficacité in vitro contre P. falciparum et P. berghei in vivo. Un test de cytoadhérance des hématies parasitées a des cellules endothéliales a révélé un fort pourvoir d’inhibition de la cytoadhérance de l’ATQ/AST.Un résultat prometteur dans le cadre de traitement du neuropaludisme. / According to the estimations of theWHO, in 2015, 212million cases ofmalariahave been reported(WHO,2016). These figuresmakemalariathe most deadlyparasitic diseasein the world, with429.000deaths per year. Some treatments against Plasmodium falciparum exist. However, no really good treatment option can be found in monotherapy due to the resistance emergency. Therefore To reduce the risk of resistance, WHO has recommended since 2001 combination therapies, which is basically an Artemisinin Combined Therapy (ACT), as first-line treatment. The main problem of commercialized bi-therapy is that they are composed of two molecules with individual resistance which leaded to the emergence of resistance to the latest ACTs such as a dihydroartemisinin /piperaquine combinationmainly in South-East Asia.Thus the use of new therapeutic combination strategy that can bypass the parasites' mechanisms of resistance is urgent to effectively treat malaria. As the pathway from drug discovery to drug commercialization is both long and very expensive, it is essential to develop ways to improve existing antimalarial treatments. In the first place it’s necessary to find a new antimalarial formulation based on an already commercialized drug to modify its biodisponibility and its mechanism of action in order to revert the resistance. In the second place its necessary to associate this formulation with a novel none commercialized antimalarial strategy such as the antisens oligonucleotides already usedinhumanhealth. In our lab we have developed nanoemulsions containing atovaquone and antisense oligonucleotides anti topoisomerase II against P. falciparum.Nanoemulsionsvectoringantisens oligonucleotidesandused againstP. falciparum topoisomerase II(NE/AST) showed encouraging anti-parasite killing results.Additionalresultshave showna synergistic in vitro effectwithantimalarial drugs(chloroquine, dihydroartemisinin and atovaquone) in sensitive and resistances strains. Moreover NE/ASTrestricted Topoisomerase II gene expression and blocked the cell cycle in G2/M phase leading to parasite’s death by mitophagy.As Drug delivery systemscan improve the efficacy ofcommon antimalarial drugs by delivering the drug to its target, while protecting it from degradation in biological environment and increasing its biodisponibility, our nanoemulsions containing atovaquone (ATQ) leaded to reversion of atovaquone resistance with 5 fold decrease in its IC50. Observations made with confocal microscopy have shown mitochondrial alteration after ATQ treatment.Our novel and original bi-therapy is focused on the association ofATQ with NE/AST (ATQ/AST).We obtained an IC50 8-fold lower than atovaquone’s IC50with total inhibition of parasites’ capacity to reinfect new red blood cells. A cytoadherence test of parasitized erythrocytes to endothelial cells revealed a strong capacity of cytoadherence inhibition of ATQ / AST, a promising result in the treatment of cerebral malaria.

La présente thèse traite de la pauvreté, du paludisme et des réformes des systèmes de santé en Afrique. Elle est motivée par la persistance des inégalités sociales, la prévalence et la mortalité liées au paludisme toujours élevées en Afrique subsaharienne dans un contexte pourtant marqué par une large utilisation des Moustiquaires Imprégnées d’Insecticides (MII) et la mise en œuvre des réformes innovantes dans les systèmes de santé. Nous nous sommes appuyés sur trois études appliquées au Cameroun. Ce pays expérimente depuis 2012 l’approche du Financement Basé sur la Performance (FBP) dans son système de santé. Nous avons recouru avons recouru aux données des enquêtes d’évaluation d’impact du FBP réalisées dans ce pays en 2012 et en 2015. Nos résultats montrent dans un premier temps que le faible niveau de vie des ménages prédispose ses membres de moins de 5 ans au paludisme. Dans un deuxième temps, nous trouvons que les chocs de paludisme très fréquents chez les enfants de moins de 5 ans affectent négativement l’offre de travail de leur mère. Dans un troisième temps, nous trouvons que les réformes apportées par le FBP impactent significativement et de manière positive l’utilisation des services de santé modernes en cas de paludisme chez les enfants de 0-59 mois, surtout chez les pauvres et en milieu rural.Les résultats ainsi obtenus pourraient orienter les pays endémiques d’Afrique subsaharienne, dans la mise en œuvre de la nouvelle feuille de route pour l’atteinte des objectifs de développement durable, à formuler des politiques conséquentes de lutte contre le paludisme et contre la pauvreté. / This thesis deals with poverty, malaria and health system reforms in Africa. It is motivated by persistently high levels of social inequality, prevalence and mortality related to malaria in sub-Saharan Africa in a context characterized by widespread use of insecticide-treated mosquito nets (ITNs) and the implementation of innovative reforms in health system. We focused on three cases studies applied to Cameroon. Since 2012, the country has been experimenting the Performance Based Financing (PBF) approach in its health system. We used data from the PBF impact assessment surveys conducted in this country in 2012 and 2015.Our results show first that the households’ low level of standard of living predisposes its members under 5 to malaria. Secondly, we find that the malaria shocks, very frequent for children under 5 years, affect negatively the mothers. Thirdly labor supply. We find that the reforms introduced by PBF have a significant and positive impact on the therapeutic use in case of malaria of children under 5 in Cameroon, especially among the poor children and in rural areas.The results obtained could guide endemic sub-Saharan countries in the implementation of the new roadmap for the achievement of sustainable development goals, formulate consistent policies against malaria and against poverty.

L'activation des gamétocytes de Plasmodium falciparum par exposition à l'acide xanthurénique à basse température conduit à la sortie de gamètes mâles et femelles matures des érythrocytes de l’hôte, ce qui est essentiel pour la fertilisation et la formation ultérieure de zygotes. Les gamètes possèdent des vésicules cytosoliques contenant une protéine formant des pores connue sous le nom de PfPLP2. Durant la sortie, les vésicules ayant PfPLP2 sont redistribuées du cytoplasme des gamètes à la périphérie. Puis ces vésicules vont sécréter PfPLP2 permettant ainsi la sortie des gamètes par perforation de la membrane érythrocytaire. Dans cette étude, nous avons identifié le rôle d'une phospholipase de type patatine A2 (PfPATPL1) dans la sortie de gamètes de P. falciparum. Nous avons utilisé une approche de génétique inverse pour générer un knock-down conditionnel de PfPATPL1 par fusion à un domaine de déstabilisation (DD). Nous avons modifié l’expression PfPATPL1 dans les gamétocytes de stade V en supprimant le ligand de Shield-1, ce qui nous a permis de constater l’importance de PfPATPL1 durant les différentes étapes de la gamétogenèse, ainsi que dans l'arrondissement des gamétocytes, la sortie des gamètes et l'exflagellation des gamètes mâles. Nous avons également trouvé que PfPATPL1 est nécessaire pour la redistribution des vésicules portant PfPLP2 à la périphérie des gamètes pendant sortie. De plus, nous avons utilisé un inhibiteur connu de la phospholipase du nom de bromure de 4-bromophénacyle (4-BPB) pour étudier l'importance de l'activité de la PLA2 dans la gamétogenèse. Nous avons découvert que le traitement par le 4-BPB entraîne également des anomalies dans l'arrondissement des gamétocytes, inhibe la sortie des gamètes et l'exflagellation des gamètes mâles. Et que ce même traitement au 4-BPB entravait la redistribution des vésicules contenant PfPLP2 à la périphérie des gamètes. Lorsque les moustiques ont été nourris avec des gamétocytes traités au 4-BPB dans un test d'alimentation membranaire standard (SMFA), nous avons observé une diminution significative du taux d'infection des moustiques et une chute drastique de la densité des oocystes et du nombre de moustiques infectés. Ces données suggèrent que PfPATPL1 est important pour le développement des gamètes chez les moustiques et peut constituer une cible prometteuse pour les stratégies d'intervention de transmissivité. / The activation of Plasmodium falciparum gametocytes by exposure to low temperature and xanthurenic acid leads to the egress of mature male and female gametes from host erythrocytes, which is essential for fertilization and subsequent zygote formation. Gametes contain cytosolic vesicles bearing a pore forming protein known as PfPLP2. During egress, PfPLP2 containing vesicles gets redistributed from gamete cytoplasm to periphery. Subsequently, PfPLP2 is secreted from these vesicles leading to perforation of host erythrocyte membrane resulting in gamete egress. In this study, we have identified the role of a patatin-like phospholipase A2 (PfPATPL1) in P. falciparum gamete egress. We have taken a reverse genetics approach to generate a conditional knock down of PfPATPL1 by fusion to a destabilization domain (DD). We have knocked down PfPATPL1 in Stage V gametocytes by removal of Shield-1 ligand and found that PfPATPL1 is required during different steps of gametogenesis including gametocyte rounding up, gamete egress and male gamete exflagellation. We have also found that PfPATPL1 is needed for redistribution of PfPLP2 bearing vesicles to the gamete periphery during egress. Additionally, we have utilized a known inhibitor of phospholipase A2 known as 4- bromophenacyl bromide (4-BPB) to study the importance of PLA2 activity in gametogenesis. We have found that 4-BPB treatment also leads to defects in gametocyte rounding up, inhibits gamete egress and male gamete exflagellation. 4-BPB treatment also hampers the redistribution of PfPLP2 containing vesicles to gamete periphery. When the mosquitoes were fed with 4-BPB treated gametocytes in a standard membrane feeding assay (SMFA), we observed a significant decline in mosquito infection rate and a drastic drop in oocyst density and number of infected mosquitos. These data suggests that PfPATPL1 is important for gamete development in mosquitos and may serve as a promising target for transmmision intervention strategies.

Résumé La malaria et le VIH-l sont comptés parmi les maladies les plus meurtrières de ce siècle. Ensemble, elles causent plus de quatre millions de mort annuellement au niveau des mêmes régions géographiques, notamment en Afrique sub-saharienne. Les conséquences de cette co-infection sont des problèmes majeurs de la santé publique à l'échelle mondiale. L'agent responsable de la forme la plus sévère de la malaria est le parasite Plasmodium falciparum. Afin d'infecter correctement son hôte humain, le parasite doit dégrader l'hémoglobine en vu d'assurer son développement. Cette dégradation provoque la synthèse de molécules d'hème qui, étant toxique pour le parasite, seront cristallisées sous la forme de pigments malariques appelés hémozoïne (HZ). Ces pigments sont régulièrement associés directement ou indirectement à la physiopathologie de la malaria. Notre étude repose sur l'investigation de l'influence des pigments malariques sur l'infection rétrovirale du VIH-l dans les cellules les plus ciblées par ces deux infections: les cellules phagocytaires humaines dérivées de monocytes (MDC), à savoir les macrophages, les cellules dendritiques et les lymphocytes T CD4 +. Lorsque les pigments d' HZ sont présents dans les MDC, on observe une inhibition de l'infection virale mais une augmentation de la dissémination du VIH -1 dans les lymphocytes. En effet, dans les macrophages dérivés de monocytes cette phagocytose d' HZ est responsable de l'arrêt du cycle viral à une étape comprise entre la transcription inverse et l'intégration du VIH -1. Le mécanisme responsable de cette inhibition n'est pas tout à fait identifié, cependant l'explosion oxydative induite par la phagocytose d'HZ semble être responsable d'une inhibition de la production intracellulaire d'ATP, vitale pour le transport du VIH-l dans le noyau. En ce qui concerne les cellules dendritiques, les changements phénotypiques induits par l'HZ démontrent une diminution de l'expression du récepteur CCR5, essentiel pour l'entrée du VIH-l dans la cellule hôte. La présence d'HZ dans les MDC rend les cellules plus aptes à activer les lymphocytes, favorisant ainsi la réplication virale. Effectivement, l'HZ accroit la prolifération des lymphocytes T CD4+ résultant en une augmentation de l'infection et du transfert du VIH-l. Les co-infections étant de plus en plus contraignantes, il est primordial d'augmenter le nombre d'études fondamentales afin de mieux comprendre les interactions régissant l'aboutissement fatal de ces deux maladies. Ceci est impératif pour le développement de nouvelles thérapies combinatoires pour les patients co-infectés.

Partout en Côte d’Ivoire, la juxtaposition de la vulnérabilité sociale et des milieux naturels et artificiels favorisant la prolifération des moustiques, augmentec onsidérablement le risque de contracter le paludisme. Mais à l’échelle locale la transmission du paludisme peut significativement varier d’un espace à un autre. Ainsi, la mise en évidence d’un patron spatial qui permettra d’expliquer cette variation, s’avère nécessaire pour affiner la stratégie de lutte contre le paludisme à l’échelle locale. C’est dans cette logique que l’expertise géographique des questions de santé intervient au travers de cette étude pour identifier les caractéristiques biogéographiques, microclimatiques, topographiques, comportementales et socioéconomiques en lien avec la morbidité du paludisme à l’échelle des quartiers de M’Bahiakro, une petite ville située au centre de la Côte d’Ivoire en Afrique de l’Ouest. Pour ce faire, une image satellitaire Sentinel 2 à 10 m de résolution spatiale a été utilisée pour classifier l’occupation du sol. Des images Landsat 8 OLI/TIR (30 m) ont servi à estimer les paramètres microclimatiques en lien avec le développement des gîtes larvaires de moustiques dont la température de surface (TS) et l’indice TVDI (Temperature/Vegetation Dryness Index) de l’humidité de surface. La topographie de M’Bahiakro a pu être mise en évidence après le traitement d’un modèle numérique de terrain provenant de la base de données topographique GMTED 2010 (Global Multi Resolution ElevationData 2010). En plus, une régression logistique a permis d’estimer le poids du comportement des populations dans la transmission du paludisme à M’Bahiakro. L’analyse de l’occupation du sol et des paramètres microclimatiques et topographiques montre que tous les quartiers de M’Bahiakro sont soumis à un risque très élevé de prolifération de moustiques vecteurs du paludisme. Par ailleurs, une bonne corrélation positive a été observée entre la morbidité déclarée de paludisme et la proportion d’utilisation des moustiquaires imprégnées d’insecticides. Ces résultats tendent à indiquer que la variabilité spatiale du paludisme à M’Bahiakro est régie par le comportement des populations vis-à-vis du paludisme.

Deuxième pays le plus endémique pour le paludisme au monde, la république démocratique du Congo (RDC) a adopté officiellement l’initiative Faire Reculer le Paludisme en 2001 et depuis, aligne sa politique de lutte contre le paludisme sur les directives de l’OMS dont les orientations les plus récentes consistent en 3 stratégies :[1] assurer aux malades un accès rapide à un traitement efficace et abordable, [2] assurer aux personnes exposées au risque, notamment les jeunes enfants et les femmes enceintes, l’association la plus adaptée de mesures de protection au niveau personnel et communautaire et [3] donner l’accès, aux femmes enceintes exposées au risque, à des traitements préventifs.<p>Afin de contribuer à l’amélioration de la lutte antipaludique en RDC, le travail a été réalisé en 3 parties :une portant sur la pertinence du traitement préventif intermittent à la Sulfadoxine-Pyriméthamine (TPI-SP) chez la femme enceinte en contexte d’augmentation de la résistance du parasite, une 2e sur les facteurs déterminants l’adhésion des prestataires de soins, des vendeurs des médicaments et des patients à association Artesunate-Amodiaquine (AS-AQ) et une 3e décrivant le paludisme sévère chez l’enfant.<p>La 1ère partie du travail portant sur le TPI-SP a été réalisée en 2 temps. La première approche a consisté en une analyse rétrospective des poids de naissance des nouveau-nés en fonction de la prise du TPI-SP par les mères dans 3 maternités en 2007 où les niveaux de résistance à la SP étaient différents. La deuxième approche, comparait l’effet du traitement préventif intermittent à la Sulfadoxine-Pyriméthamine en 1998/1999 et en 2007 à la prophylaxie à base de chloroquine en 1998/1999 à l’Est de la RDC dans un milieu où la résistance à la Sulfadoxine-Pyriméthamine avait accru considérablement.<p>Dans les régions où la résistance du parasite était de faible (Mikalayi: 1,6% d’échec thérapeutique chez l’enfant) à modéré (Kisangani: 21,7% d’échec thérapeutique chez l’enfant), le TPI-SP réduit le risque de faible poids à la naissance, à Kisangani (OR ajusté :0,15; IC95%, 0,05-0.46) et à Mikalayi (OR ajusté :0,12; IC95%, 0,01-0,89). Dans ces 2 sites, le poids de naissance moyen des Nouveau-nés était plus élevé pour les mères ayant reçu 2 doses par rapport à celui des Nouveau-nés des mères en ayant reçu une seule ou aucune (P<0.001). A Rutshuru où la résistance était élevée (60,6% d’échec thérapeutique chez l’enfant), l’effet du TPI-SP semble moindre: en 2007 - en comparaison dose-dépendante (2 doses Vs 0-1 dose) du poids à la naissance des nouveau-nés en 2007 pour les mères sous TPI-SP – on observait un effet bénéfique chez les primigestes et non chez les multigestes et une légère régression du gain pondéral [(53,9g ( P=0,027) pour les nouveau-nés des mères sous SP en 2007 Vs 70,2g (P=0,003) pour ceux des mères sous SP en 1998/1999 par rapport à ceux des mères sous chloroquine en 1998/1999. Néanmoins, le TPI-SP reste efficace en 2007 comme en 1998-1999 par rapport à la prophylaxie à base de chloroquine en 1998/1999 (poids moyen supérieur et réduction du risque de PPN pour les 2 groupes sous SP). <p>La 2e partie, traitait des déterminants de l’adhésion des prestataires et des patients au nouveau médicament recommandé par la politique nationale pour la prise en charge des cas de paludisme simple ( AS-AQ ) en 2 enquêtes transversales :une étude préliminaire qui a été réalisée dans les CS fonctionnels de Kisangani en avril 2008 et une étude étendue à 3 des 10 districts sanitaires de la province Orientale de mars à juin 2009. Ces 2 enquêtes ont ensuite servi à une analyse systémique des facteurs d’adhésion des prestataires de soins à l’AS-AQ basée sur le modèle de diagnostic de Green et Kreuter et les étapes de changement de comportement de PROCHASKA pour la planification des interventions de promotion.<p>Le recours à l’AS-AQ pour le traitement du paludisme simple progresse (41% et 69% des prescriptions dans les services sanitaires respectivement 3 et 4 ans après le changement de politique national de lutte antipaludique), mais reste inférieur à la cible d’au moins 80% visée par la politique nationale. Malgré la croyance en l’efficacité du nouveau traitement, son utilisation effective rencontre comme principaux obstacles, selon l’avis des prestataires de soins, des vendeurs de médicaments et des patients, sa faible disponibilité, son coût élevé, la présence sur le marché d’antipaludiques retirés du protocole national de traitement et de l’AS-AQ de mauvaise qualité à un coût moindre et la crainte des effets indésirables. Tandis que les facteurs incitatifs à son utilisation sont, l’efficacité thérapeutique perçue de l’AS-AQ, la présence du médicament dans les formations sanitaires, la recommandation de son utilisation par les directives du Ministère de la Santé (notamment sous forme de guides techniques), la formation et la supervision des prestataires, l’intention de prescrire l’AS-AQ aux patients ou d’en prendre soi-même, une plus longue durée de consultation, le fait de fournir des explications aux patients, de travailler dans le milieu rural.<p>La dernière partie du travail consistait en une étude prospective menée du 1er janvier 2010 au 28 février 2011 décrivant le diagnostic et la prise en charge du paludisme grave chez les enfants admis dans 2 HGR de Kisangani.<p>Le paludisme constitue un des principaux motifs d’hospitalisation des enfants en RDC (37,0% à Kisangani) dont l’évaluation est souvent incomplète (53,6% avec goutte épaisse négative ou sans, insuffisamment explorés et traités comme paludisme grave) et le traitement parfois inadéquat (outre les affections non palustres probables non traitées, il y avait notamment surutilisation des produits sanguins exposant les enfants aux risques infectieux transfusionnels). Ainsi, les limites du plateau technique des HGR et l’organisation du circuit des malades semblent entraîner une sous-estimation, entre autre, des complications métaboliques du paludisme grave et des autres infections graves du jeune enfant et par conséquent des écarts au protocole de prise en charge préjudiciables aux patients.<p>Ces résultats mettent en lumière la nécessité :<p>•d’inscrire parmi les priorités du Programme National de Lutte contre le Paludisme, des recherches pour évaluer une option alternative au traitement préventif intermittent avec 2 doses de SP (traitement préventif intermittent avec d’autres antipaludiques) et à l’est du pays le recours préférentiel à la moustiquaire imprégnée à longue durée, en particulier chez la multigeste. <p>•de retenir, pour la promotion de l’utilisation de l’AS-AQ pour le traitement du paludisme simple, comme priorités :<p> o mettre à profit les opportunités actuelles de financement dans le domaine de la lutte antipaludique pour améliorer la disponibilité de l’AS-AQ à un coût accessible et à améliorer l’approvisionnement aussi bien des formations sanitaires publiques et privées que des officines pharmaceutiques ;<p> o assainir le secteur pharmaceutique de manière à endiguer la circulation d’antipaludique de mauvaise qualité à bas prix qui alimente les habitudes d’automédication courante dans les ménages ;<p> o élaborer des programmes de promotion de l’utilisation de l’AS-AQ, en élargissant la cible des interventions autant aux prestataires de soins du secteur privé qu’aux vendeurs de médicaments ;<p> o Adapter les programmes de promotion de l’AS-AQ au stade de changement de comportement auquel se trouve les acteurs après analyse des déterminants de leurs comportements notamment, les facteurs prédisposant (aussi bien les connaissances que les croyances et les intentions des prescripteurs), les facteurs potentialisant (notamment la disponibilité de l’AS-AQ de bonne qualité, son accessibilité financière aux patients) et les facteurs renforçant (supervision, contrats de performance).<p>•de renforcer le plateau technique des HGR et y améliorer le circuit des patients pour leur permettre de jouer pleinement leur rôle dans la prise en charge des formes graves du paludisme. /<p><p>Second most endemic country for malaria in the world, the Democratic Republic of Congo (DRC) has officially adopted the Roll Back Malaria (RBM) in 2001, since then aligns its malaria control policy on WHO guidelines which last orientations are based on three major strategies [1] prompt access to effective treatment and affordable for the patients [2] association of the most appropriate measures to protect the persons at risk both at individual and community level, including young children and pregnant women, [3] and access to preventive treatments to pregnant women at risk.<p>In order to contribute in improving malaria control in DRC, the study was carried out in three parts: the first one on the relevance of IPT with SP in pregnant women in the context of increased parasite resistance, the second one on the determinants of adherence of healthcare providers, drugs sellers and patients to AS-AQ, the last one describing severe malaria in children.<p>The first part of the study on IPTp-SP was performed in 2 stages. We had firstly carried out a retrospective analysis of birth weight comparing newborns whom mothers had received 2 SP doses to those whom mothers had received one or none, in three maternity hospitals in 2007 where levels of SP resistance were different. Then we evaluated the effect of IPTp-SP in 1998/1999 and 2007 compared to prophylaxis with chloroquine in 1998/1999 in eastern DRC in a region where resistance to SP was significantly increased. <p>In areas where parasite resistance was low (Mikalayi: 1.6% of therapeutic failure in children) our moderate (Kisangani: 21.7% of therapeutic failure in children), the IPTp-SP reduced the risk of LBW in Kisangani (OR adjusted 0.15, 95% CI, 0.04-0.58) and Mikalayi (adjusted OR, 0.12, 95% CI, 0.01-0.89). In both sites, the average birth weight was higher for mothers having received two rather than one or no SP doses (P<0.001). While in Rutshuru, where resistance was high (60.6% treatment failure), the effect of IPT-SP seems lower. In 2007, IPTp-SP had an effect only in primigravidae (dose-response comparison: 2 doses vs. 0-1dose). It was also observed in a slight decrease in body weight gain [(53.9 g (P = 0.027) for mothers having received SP in 2007 vs. 70.2 g (P = 0.003) for those mothers who had received SP in 1998/1999 compared to mothers who had received chloroquine in 1998/1999.<p>In the second part of the thesis, two cross-sectional surveys were carried out to identify determinants of the adherence of healthcare providers, drugs sellers and patients to the new drug recommended by the national policy for the treatment of uncomplicated malaria (AS-AQ). A preliminary survey was conducted in functional health centre in Kisangani in April 2008 and a second survey extended to three out of 10 health districts in the Eastern Province from March to June 2009. <p>The use of AS-AQ for the treatment of uncomplicated malaria progresses (from 41% to 69% prescriptions in health services between 2008 and 2009, 3 and 4 years respectively after the malaria control policy change), but still below the target of at least 80% pursued by national policy. Despite the perceived efficacy of AS-AQ by both healthcare providers and drugs vendors, its use was limited due to its low availability, high cost, mistrust on the quality of the available product, availability of inexpensive antimalarial drugs withdrew from national politicy and the fear for adverse effects. While the incentives for its use were, the therapeutic efficacy, availability, directives of the ministries of health (technical guidelines), training and supervision of healthcare providers, the intention to prescribe AS-AQ to patients or to use oneself, lengthy consultations, providing explanations to patients, working in rural areas.<p>The last part of the thesis was a prospective study conducted from January 2010 to February 2011 that included all children admitted for severe malaria with at least one of the criteria for severe malaria according to WHO.<p>Malaria is one of the main reasons for hospitalization of children in the DRC (37.0% in Kisangani) whose evaluation is often uncompleted (53.6% no or negative blood smear that are insufficiently explored and treated as severe malaria) and sometimes inadequately treated (in addition to non-malarial severe diseases treated as severe malaria, there was overuse of blood products conducting probably to exposition of children to risks of infection through transfusion). Thus, poor technical support and inadequate organization of the patient circuit seem to lead to underestimation, among others, of metabolic complications of severe malaria and in the non-recognition of other serious infections early childhood, problems that are detrimental to the patients, even when effective drugs are available.<p>These results highlight the need: <p>•to include among the priorities of the National Malaria Control Program, research to evaluate an alternative option to 2 doses IPTp-SP (IPT using other antimalarial drugs) and in the east of the country preferential use of MILD, especially in multigravidae. <p>•for the use of AS-AQ for the treatment of uncomplicated malaria primarily promote:<p> o the use of current funding opportunities in the field of malaria control to improve the availability of the AS-AQ at an affordable cost and to improve the supply of both public and private health facilities as well as pharmacies;<p> o to clean up the pharmaceutical sector in order to stem the flow of poor quality cheapest antimalarial drugs that feeds the habits of self-medication common in households;<p> o to develop communication programs, training and supervision of healthcare providers to promote the use of AS-AQ, expanding the target of interventions to both healthcare providers in the private sector and drugs sellers;<p> o To adapt AS-AQ promoting programs to the stage of behavior change after analysis of determinants of actors behavior, in particular, the predisposing factors (knowledge as well as beliefs and intentions of the prescriber), the potentializing factors (including the availability of the good quality AS-AQ, affordability to patients) and reinforcing factors (supervision, performance contracts).<p>•to strengthen the technical support of general hospitals and to improve the organization of the patient circuit in order to enable them to play their full role in the management of severe malaria.<p> / Doctorat en Sciences de la santé publique / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les politiques de lutte contre les maladies plus généralement et celles relatives au paludisme singulièrement, mises en œuvre depuis 1948, ont connu des fortunes diverses dans leur application à l'échelle locale. L'exemple de la Côte d'Ivoire que cette recherche a mis en lumière en est la parfaite illustration. Ainsi, de la politique «d'éradication du paludisme» qui couvre la période 1955-1970, à laquelle succède celle du contrôle du paludisme depuis cette date, les directives de lutte, qui accompagnent les grands programmes de santé de l'institution internationale, ont été diversement appliquées, du moins en ce qui concerne le paludisme. Les raisons de ce décalage entre les indications normatives et les pratiques thérapeutiques sont à la fois exogènes et endogènes. Cette étude illustre ainsi les contradictions entre les politiques de santé décidées en amont, et leur application, en aval. Elle permet de saisir aussi, le rôle central de l'OMS dans la gouvernance de la santé mondiale. Mais, elle n'occulte pas pour autant les énormes difficultés encore pendantes des systèmes de santé des pays en voie de développement comme la Côte d'Ivoire, malgré tous les efforts entrepris par l'OMS pour y remédier. / The policies to fight diseases in general and malaria in particular since 1948 have met different forms in their implementation on a local scale. The example of the Côte d'Ivoire that this study has brought into light perfectly illustrates that point. From an "eradication of malaria" policy that ranges from 1955 to 1970 to a control of malaria since then, the fighting directives, which go along with the main health programs of international institution, have been variously implemented, at least as far as malaria is concerned. The reasons that account for this discrepancy between normative indications and therapeutical practices are both exogenous and endogenous. This study thus illustrates the contradictions between health policies decided upstream and their implementation downstream. It also helps to understand the major role of the World Health Organisation in its govemance in world health. But it does not ignore the huge and still remaining difficulties of health systems of developing countries such as the Côte d'Ivoire in spite of all the efforts undertaken by the WHO to deal with them.