La toxoplasmose en Amérique du Sud - GISPESurprévalence de toxoplasmose oculaire (TO) en Amérique...

La toxoplasmose en Amérique du Sud :

lien entre environnement, diversité génétique du parasite et pathogénicité

chez l’immunocompétent

Actualités du Pharo 2019 - Marseille, 2-4 octobre 2019

Aurélien MercierUMR INSERM 1094 Neuroépidémiologie Tropicale,

Limoges

• Seulement une espèce, mais …

- Diversité géographique : toutes les latitudes

- Diversité d’hôtes : tous les animaux à sang chaud

- Diversité biologique : pathogénicité chez la souris,

comportement en culture cellulaire

- Diversité des formes cliniques :

patient immunocompétent : asymptomatique aux cas graves exceptionnelles

patient immunodéprimé : 1/3 réactivation chez les patients sidéens

toxoplasmose congénitale : d’asymptomatique aux cas mortels

• Nicolle et Manceau 1908 Premier isolement en Afrique (Tunisie) chez Ctenodactylus gondii

• Apicomplexe appartenant à la famille des CoccidaeBenutzer

• Splendore 1908 Lapin en Amérique du Sud (Brésil)

Dumètre, 2005

Actualités du Pharo 2019 - Marseille, 4 octobre 20192

Toxoplasma gondii

Environnement

Fèces de félidés

Hôtes intermédiaires herbivores, omnivores,

carnivores, oiseaux,

humain

Hôtes définitifs

félidés

oocystes

kystes

oocystes

Fragmenté

Forte diversité

domestiques et péridomestiques

Diversité (espèces, comportements)

Continuité écologique3


Caractérisation du cycle du toxoplasme selon l’environnementMilieu anthropisé / milieu sauvage

UC Davis


Le toxoplasme un bon modèle de Santé Globale

4

Interpénétration des souches de T. gondii circulant dans ces 2 environnements

• Chaleur et humidité constante :

- température moyenne mensuelle > à 18°C

- hygrométrie élevée : 50 % à 100 %

- précipitations annuelles : de 1500 à 5000 mm

• Voisinage des environnements anthropisés et sauvages

• Sols ferrugineux avec la formation de cuirasse latéritique

→ ruissèlement des eaux Diffusion des oocystes

Survie des oocystes

5Actualités du Pharo 2019 - Marseille, 4 octobre 2019

Zone tropicale humide et épidémiologie de T. gondii


Juxtaposition des environnements anthropisés et sauvages en zone tropicale

O’Brien et al., 2008 Trends Genet

Europe : 4 Afrique : 10 Asie : 12 Amérique latine : 11 Amérique du nord : 5

39 espèces à l’échelle du globe :


Hôtes définitifs: les félidéscas des félidés sauvages

Driscoll et al., 2009 Sci Am

A colonisé tous les continents depuis le croissant fertile

Implantation du chat domestique récente en zone Tropicale :Amérique du Sud et Afrique centrale

Stein, 2008 pandecats.com

?


Hôtes définitifs: les félidésCas du chat domestique

Manifestations cliniques plus sévères décrites sous les tropiques:

• Chez des adultes immunocompétents :

- atteintes oculaires (Gilbert et al., 1999; Khan et al., 2006) :

- Europe : de 0.3 % à 1%

- Brésil : Nord : 2 % / Sud : 25 %

- Afrique : taux plus élevé de toxoplasmose oculaire chez les patients nés en

Afrique par rapport aux patients nés en Grande-Bretagne (incidence x100)

- atteintes multiviscérales (Carme et al., 2009; Nunura et al., 2010)

• Dans les toxoplasmoses congénitales (Demar et al., 2007; Gilbert et al., 2008)

Relation possible avec des génotypes différents de ceux qui circulent en Europe

9

Toxoplasmose oculaire

(Shobab, 2013 J Infect Dis)


Aspects cliniques de la toxoplasmose en zone tropicale

Type I

Type II

Type III

• 3 lignées archétypales prédominantes : Types I, II, et III avec des pathogénicités différentes

(modèle murin)

• Isolats de Type II largement prédominants en Europe et en Amérique du Nord : 70-80 %

▪ Structure clonale des populations de T. gondii

• Études sur des populations d’isolats d’origines géographiques et d’hôtes plus variées

(animaux sauvages) : génotypes non archétypaux

- mixtes : mélanges d’allèles des Types I, II et III

- atypiques : allèles différents

▪ Structure génétique plus complexe

10Lorenzi et al., 2016 Nat Commun.


Diversité génétique de T. gondii


Distribution des haplogroupes de T. gondii

Shwab et al., 2014 Parasitology

Amérique du Sud

GA

B1-2

007-C

AP

-AE

G1

GA

B3-2

007-G

AL-D

OM

13

GA

B1-2

007-C

AP

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GA

B1-2

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AP

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G5

GA

B1-2

007-C

AP

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GA

B1-2

007-G

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GA

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OM

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GA

B5-2

007-G

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7

GA

B1-2

007-C

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GA

B1-2

007-F

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GA

B1-2

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GA

B1-2

007-G

AL-D

OM

16

GA

B1-2

007-G

AL-D

OM

17

GAB

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007-G

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GAB

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2007

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GAB1-

2007

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2007

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15

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GAB1-2007-GAL-D

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GAB1-2007-OVI-ARI2

GAB1-2007-OVI-ARI5

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PT-2005-SUS-SCR16

PT-2005-SUS-SCR14

PT-2005-SUS-SCR2

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GAB3-2007-GAL-DOM12

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7

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AL-DOM

9

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GAB3-2007-G

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PT-2002-B

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FR2-2005-O

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FR

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FR

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FR

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OM

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AL-D

OM

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FR

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DO

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-GAL-

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13

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PT-2005-S

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PT-2005-SUS-SCR8

PT-2005-SUS-SCR9

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FR1-2004-MYO-COY4FR1-2004-OND-ZIB2FR1-2005-OND-ZIB5FR2-2005-OVI-ARI4FR1-2002-SUS-SCR2FR3-2006-GAL-DOM2

FR1-2003-MYO-COY1

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FR1-2004-VUL-VUL1

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FR1-2002-SUS-SCR3

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FR1-2005-SUS-SCR4

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PT-2005-SUS-SCR15

FR1-2007-CAP-CAP1

FR1-2005-OND-ZIB1

FR1-2002-SUS-SCR1

FR1-2004-SUS-SCR1

FR1-2005-SUS-SCR1

FR1-2005-CER-ELA1

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FR1-2004-OND-ZIB1

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FR

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VI-A

RI1

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

La Toxoplasmose en

Amérique du Sud


▪ Histoire évolutive depuis une origine en Colombie

▪ Hypothèse :

Une forme ancestrale de T. gondii,

aurait été introduite en Amérique du

Sud via les migrations des félidés il

y a environ 3 Ma.

TMRCA des lignées actuelles : 1,5 Ma

Collaborations :

- CNRS-UMR5558 (S. Devillard) - Universidade São Paulo (H. Pena)- USDA (JP. Dubey) - Imperial College London (T. Jombart)- IRD - ISEM (E. Paradis) - University of Tennessee (C. Su)

Bertranpetit et al., 2017 Inf Gen Evol

Bilan scientifique [2011-2016]

Thèse Emilie Bertranpetit


Origine sud Américaine des lignées actuelle de T. gondii

13

Légendes:

souches issues de l’environnement sauvage

forêt perturbée et environnements anthropisés

souches issues de l’environnement anthropisé

forêts marécageuses d'eau douce

Cayenne

forêt tropicale humide

mangrove

forêt de basse altitude

( souches sauvages d’origine humaine)

0 1 km

Pathogénicité et Environnement

• Une centaine de cas décris en Guyane depuis 2002

• Chez l’immunocompétent, formes cliniques variées mais toujours : fièvre + asthénie + localisations viscérales multiples +/- forme disséminée

• Souches atypiques issues de formes sévère de toxoplasmose humaine d’origine sauvage

• En lien avec un cycle sauvage du parasite

• Formes plus graves en lien avec le génotype des souches


Carme et al., 2009 Emerg Infect Dis.Nunura et al., 2010 Rev Inst Med Trop Sao Paulo.Cortés et Aguirre, 2018 Biomedica.Mercier et al., 2011 Inf Gen Evol.Demar et al., 2012 Clin Microbiol Infect.Khan et al., 2014 Plos NTD.Blaizot et al., 2019 Pediatr Infect Dis J.Lorenzi et al., 2016 Nat Commun.

La Toxoplasmose Amazonienne

SURINAME

BRÉSIL

Océan Atlantique

Cayenne

0 50 km

- 5°

GUYANE FRANÇAISE

Jaguar

Cariacou

Kourou

- population anthropisée Hs = 0,28- population sauvage Hs = 0,72

Sur 47 isolats retenus(29 anthropisés / 18 sauvages)

• Hs = 0,52

• 34 génotypes :

→ Lien avec les Caraïbes et l’Amérique du sud• Type III, Caribbean 1, Caribbean 2, Caribbean 3

Type III - population anthropisée : 16/29- population sauvage : 18/18

Mercier et al., 2011 Inf Gen Evol.

• Richesse allélique : - population anthropisée : 3,03 [1 – 6,56]- population sauvage : 6,73 [2 – 11]

Impact de l’anthropisation : - perte de diversité génétique- structuration des populations


Diversité des souches de T. gondii en Guyane Française


• Amazonian : HG 5, HG 10

Populations « génétiques » :

Sauvage

Anthropisée

Anthropisé

Sauvage


Structure génétique des populations

Interpénétration des populations environnementales sauvage et anthropiséeActualités du Pharo 2019 - Marseille, 4 octobre 2019

Premières implantations françaises dans la zone

de Cayenne dès 1503

Mercier et al., 2011 Inf Gen Evol.

16


L’influence du milieu sauvage sur le milieu anthropisé

17


Surprévalence de toxoplasmose oculaire (TO) en Amérique du Sud

Rétinochoroïdite toxoplasmique:

Costa et al., 2017

≈2% des personnes infectées par T. gondii aux Etats-Unis manifestent une toxoplasmose oculaire (Holland, 2003 Am J Ophthalmol.)

Stable dans le temps (~25 ans)

20 %province de Misiones, Argentine

10 %São Paulo, São

Paulo State, Brésil

17,7 %Erechim, Rio

Grande do Sul, Brésil

Glasner et al., 1992 Am J Ophthalmol.Holland, 2003 Am J Ophthalmol.De-la-Torre et al., 2007 Am J Ophthalmol.Rudzinski et al., 2016 Emerg Infect Dis.Commodaro et al., 2016 Emerg Infect Dis.

6 %Armenia, Colombie


toxoplasmose oculaire en Amérique du Sud

Facteurs génétiques du parasite ou de l'hôte et différences de taux d'exposition dans l’OT en Amérique du Sud

• Facteurs du parasites comme déterminants de la gravité de la maladie dans la TO en Amérique du Sud :

- les souches sud-américaines pourrait causer des TO plus graves (inhibition de l'effet protecteur de l'IFN-γ) (De-la-Torre et al., 2013 PLoS Negl Trop Dis.).

- différences dans la capacité des parasites à infecter les yeux sur la population générale en fonction de régions au Brésil (Commodaro et al., 2016 Emerg Infect Dis.).

• Facteurs de l'hôte :

- origine ethnique des populations (Rudzinski et al., 2016 Emerg Infect Dis.)

- système immunitaire (Naranjo-Galvis et al., 2018 Infect Immun. ; Jamieson et al., 2010 Genes Immun.).

Souche de Type I et génotype atypique (manque de donnée)

❑ Cas de la viande chevaline importée

depuis notamment l’Amérique du Sud

Aroussi et al., 2015 Parasite

20

Viande de cheval importée et toxoplasmose sévère


Thèse Abdelkrim Aroussi

FranceAgriMer 2011

Europe

Importation de viandes chevalines

Continent

américain

Introduction de souches

atypiques hautement

virulentes

Pomares et al., 2011 Emerg Infect Dis.Aroussi et al., 2015 Parasite


Viande de cheval importée et toxoplasmose sévère

Importation de souche en France depuis l’Amérique du Sud

Rapport CNR Toxoplasma 2018

Laboratório de Toxoplasmose, FIOCRUZMaria Regina REIS AMENDOEIRA

Remerciements

UMR Inserm 1094 Neurologie tropicale, LimogesMarie-Laure DARDÉDaniel AJZENBERGPierre-Marie PREUXFarid BOUMEDIENEGilles DREYFUSSJean-Benjamin MURAT

Institut Pasteur de la GuyaneAndré SPIEGEL

Benoît de THOISY

EA 3593 Épidémiologie des Parasitoses Tropicales, Cayenne

Bernard CARMEMagalie DEMAR

Denis BLANCHETStéphane SIMON

UMR MIVEGEC IRD 224-CNRS 5290Biodiversité des Systèmes Infectieux : du gène à l'écosystème Anne-Laure BAÑULSPatrick DURAND

Unité Fonctionnelle de Recherche Clinique et de BiostatistiqueHenri BONNABAU

UMR CNRS 5558Laboratoire de Biométrie et Biologie ÉvolutiveSébastien DEVILLARD

22

Paula BOLAISÉmilie BERTRANPETITLokman GALALMartine GATETRoselyne MOUZETNicolas PLAULT


Université de ReimsIsabelle VILLENADominique AUBERTRégine GEERS

Faculdade de Medicina Veterinária e ZootecniaHilda PENA

Universidad Católica de las Misiones Marcelo RUDZINSKI

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