La maladie du sommeil ou Trypanosomose Humaine Africaine (THA) est une parasitose vectorielle due à un protozoaire flagellé sanguicole du genre Trypanosoma et d'espèce brucei. Deux sous-espèces de ce parasite sont pathogènes pour l'Homme : T. b. gambiense et T. b. rhodesiense ; transmis par les mouches Tsé-Tsé présentes en Afrique subsaharienne. Cette maladie évolue classiquement en deux stades : le stade hémolyphatique qui est marqué par la présence du parasite dans le sang et la lymphe et le stade nerveux caractérisé par la présence du trypanosome dans le Système Nerveux Centrale. En l’absence de traitement cette maladie est mortelle. Actuellement les traitements accessibles à la population sont stades-dépendants. Pour contrôler un jour cette pathologie, la recherche et l’amélioration des outils de diagnostic de la maladie et le diagnostic de stade sont essentielles. C’est dans ce but que nous avons exploité une biobanque d’échantillons composée de patients infectés par T. b. gambiense et d’individus non-infectés pour : 1) Évaluer l’efficacité de biomarqueurs de stade déjà existants -Néoptérine et CXCL-13- et nous avons évalué leur potentiel sur les échantillons recueillis lors du suivi des patients post-traitements. 2) Rechercher de nouveaux biomarqueurs protéiques par spectrométrie de masse LCMS/MS. Notre étude a permis d’identifier, grâce à l’établissement d’un nouveau catalogue protéomique un grand nombre de biomarqueurs potentiels dans le liquide céphalo-rachidien, l’urine et la salive de patients. Certaines de ces protéines pourraient améliorer la prise en charge et le suivi des patients à l’avenir. / Sleeping sickness, or Human African Trypanosomiasis (HAT), is a parasitic disease caused by a flagellar protozoan of the genus Trypanosoma and brucei species. Two subspecies of this parasite are pathogenic for humans: T. b. gambiense and T. b. rhodesiense; transmitted by Tsé-Tse flies present in sub-Saharan Africa. This disease classically evolves in two stages: the hemolymphatic stage which is define by the presence of the parasite in the blood and lymph and the nervous stage characterized by the presence of trypanosome in the central nervous system. Without treatment, this disease is lethal. Currently the available treatments for patients are stage-dependent. In order to control this pathology one day, research and improvement of tools for the diagnosis of the disease and the staging is fundamental. In this context, we have exploited a samples biobank composed of T. b. gambiense-infected patients and uninfected controles to: 1) evaluate the efficacy of existing stage biomarkers -Neopterin and CXCL-13- and we assessed their potential on the samples collected during post-treatment followup of patients. 2) determine new protein biomarkers using LC-MS/MS mass spectrometry. Our study identified a large number of potential biomarkers in cerebrospinal fluid, urine and saliva through the establishment of a new proteomic catalogue. Taking into account some of these proteins may improve patient management and follow-up in the future.

La trypanosomose est la maladie parasitaire la plus dévastatrice en Afrique, et affecte à la fois les hommes et le bétail. Vu l’inefficacité des stratégies de contrôle actuelles, une stratégie alternative dite “anti-maladie” a été proposée dans le cadre de la trypanosomose animale. Elle vise à neutraliser les effets de la maladie plutôt qu’à éliminer le parasite. Une telle stratégie nécessite une meilleure compréhension du développement de la pathologie ainsi qu’une caractérisation détaillée des facteurs de virulence impliqués. Dans ce contexte, nous nous sommes intéressés à l’étude de l’interaction hôte/pathogène entre les trypanosomes Africains et l’endothélium de l’hôte mammifère. En comparant quatre espèces différentes de trypanosomes Africains, nous avons montré que leurs capacités d’activation des cellules endothéliales étaient distinctes. Nous avons clairement démontré que T. congolense, T. vivax et T. b. gambiense activent les cellules endothéliales via la voie de NF-ƘB, alors que T. b. brucei est incapable d’activer cette voie. Cette activation a induit une résponse pro-inflammatoire in vitro et in vivo, ce qui souligne l’importance de ce mécanisme dans le développement de la maladie. Pour la première fois, nous avons identifié une activité sialidase chez le parasite de l’homme T. brucei gambiense, et nous avons démontré que les trans-sialidases trypanosomales sont les médiateurs de cette activation endothéliale et de la réponse inflammatoire consécutive, et ceci à la fois chez les trypanosomes africains d’homme et d’animaux. De plus, nous avons montré que l’activation endothéliale implique l’activité lectin-like des trans-sialidases et non pas l’activité catalytique, ainsi que des récepteurs sialylés sur la surface endothéliale. En conclusion, ce travail a apporté des avancées considérables dans la compréhension de la relation hôte/pathogène et a permis de désigner les sialidases comme un facteur de virulence central dans le dialogue intermoléculaire durant les trypanosomoses, en faisant une cible de choix pour le vaccin « anti-maladie ». / Trypanosomiasis remains by far the most devastating parasitic disease in Africa affecting both humans and livestock. The current control strategies being not efficient, an alternative “anti-disease” strategy aiming to neutralize the pathological effects of the parasite rather than to eliminate it, was proposed. Therefore, it is essential to understand the development of pathogenesis and characterize the involved pathogenic factors. In this context, we wanted to elucidate the host-pathogen interaction between the African trypanosomes and the mammalian host endothelium. By comparing four different trypanosomes species, we showed that they displayed distinct capacities for activation of endothelial cells. We clearly demonstrated that T. congolense, T. vivax and T. b. gambiense activate the endothelial cells via the NF-ƘB pathway, but not T. b. brucei. This activation caused a pro-inflammatory response in vitro and in vivo, showing the importance of this mechanism in the development of pathogenesis. For the first time, we identified sialidase activity in the human parasite T. brucei gambiense, and demonstrated that the trypanosomal trans-sialidases are the mediators of this endothelial activation and its consequent inflammatory response, for both human and animal trypanosomes. Additionnally, we showed that endothelial cell activation is mediated by the lectin-like domain of the trans-sialidase rather than the catalytic site, and involves sialylated receptors of the endothelial cell surface. In conclusion, our study brings considerable insights into the host-pathogen relationship and designates sialidases as a central virulence factor in the molecular crosstalk during trypanosomiasis, which makes it a perfect target for the anti-disease strategy.