Polymorphisme des gènes hrpII et pldh chez Plasmodium

Raymond TABUEEntomologiste MédicalPNLP Cameroun

Elisabeth RAVAOARISOAInstitut Pasteur de Madagascar

27/03/2009Atelier paludisme 7è édition 2009

EVALUATION

par les FACILITATEURS

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Raymond TABUEEntomologiste MédicalPNLP Cameroun

Elisabeth RAVAOARISOAInstitut Pasteur de Madagascar


EVALUATION

par les FACILITATEURS

Du gène à la protéine

Histidine Rich Protein II (HRP-II) Expression Séquence

Plasmodium Lactate Deshydrogenase (pLDH) Expression Séquence

Polymorphisme intra-spécifique de HRP-II

Polymorphisme inter-spécifique de pLDH

Conclusion

Mots clés: Gène, polymorphisme, HRP-II, pLDH, diagnostic, espèce


Gène: Un gène est une séquence d‘Acide DésoxyriboNucléique (ADN) qui spécifie la synthèse d'une chaîne de polypeptide

ADN ARNm ProtéineTranscription Traduction

Inactivation de la protéine

Augmentation de l’efficacité de la protéine

ADN

Mutation (Insertion,Délétion,Substitution)

Phase de lecture respectéeDécalage de phase de lecture

Mutation silencieuse Mutation non silencieuse


Utilisation fréquente de HRP-II et pLDH en Test de Diagnostic Rapide (TDR) du paludisme:

Immunocapture des antigènes circulantsSystème anticorps capture- révélation

TDR d’une grande utilité dans la prise en charge du paludisme dans les zones rurales sans microscopie.

Polymorphisme des antigènes cibles affecte la sensibilité des tests?


Expression (Howard J. 1986, Mayxay M. 2001) : Spécifique de Plasmodium falciparumProtéine abondanteExpression à tous les stades asexuésDemi-vie élevée (environ 10 jours)

Séquence (N° accession Swiss-Prot: sp|P05227|HRP1_PLAFA ):

Poids moléculaire 72 Kda35% Histidine, 40% Alanine et 12% Aspartate


Expression (Makler M.T. et al. 1998, Berwal R. et al. 2008):Pan- spécifiqueEnzyme abondanteDemi-vie courte (2,5 jours environ)

SéquenceLDH présent chez l’hommepLDH diffère de la LDH humaine: épitope unique, utilisation cofacteur APAD (Pyridine Adénine Dinucléotide)296-310 acides aminés selon l’espèce plasmodialeRégion C-terminale très conservée.

N d’accession Swiss-ProtQ76NM3|Q76NM3_PLAF7 P. falciparumQ6JH30|Q6JH30_PLAVI P. vivaxQ6JH31|Q6JH31_PLAMA P. malariaeQ6JH32|Q6JH32_9APIC P. ovale


Evidence 1: Baker J. et al. 2005

Collecte de 75 échantillons provenant de 19 pays.Extraction, amplification et génotypage, évaluation du nombre 14 séquences répétitives de Pf HRP-IIEtude comparative avec les TDR actuels

Le nombre des répétitions affecte la sensibilité des tests basés avec HRP-IIDiversité génétique varie d’une région à une autre


Evidence 2: Lee N. et al. 2006

46 échantillons provenant de 4 pays, 8 souches de P. falciparum

Evaluation de 4 anticorps monoclonaux

Extraction d’antigène des isolats (analyse par Dot et Western blot, épitope mapping par ELISA)

Substitution au niveau des épitopes, diminution de la reconnaissance des anticorps

La fréquence des épitopes diffère d’un pays à un autre


F1:Séquence de réference FCCI/HNF:Seuence des isolats P. falciparumM:Sequence des isolats de P. .malariaeO1:Séquence des isolats de P. ovaleO2 et O3: Séquences des isolats de P. ovaleV: Séquence de la souche de référence de P. vivaxY: Séquence de la souche de référence de P. bergheiC: Séquence de la souche de référence de P. chabaudi

Collection des 8 espèces plasmodiales de part le monde

Extraction, amplification, Nested-PCR et génotypage

Variabilité intra-spécifique n’affecte pas l’efficacité des TDR pan-spécifiques

Evidence: Talman A. et al. 2007


Polymorphisme HRP-II: faux-négatifs Criblage des régions conservées, épitopes universellement connus,

synthèse d’anticorps monoclonaux spécifiques à ces épitopes Ou utilisation d’anticorps monoclonaux qui ne sont pas affectés

par la variation génétique Combinaison des anticorps reconnaissant différents épitopes


pLDH très conservée et élimination rapide

Couplage avec HRP-II pour une meilleure sensibilité

Développement d’une nouvelle génération de TDR basé sur pLDH spécifique de P. vivax couplé avec pLDH spécifique de P. falciparum

Fiabilité du diagnostic différentiel?Epitope(s) cible(s)?Zone géographique cible?


Il en ressort que le polymorphisme est l’un des facteurs contribuant à la sensibilité des test, il est donc nécessaire de:

- Développer des tests de TDR sensibles à toutes les régions- Améliorer la bonne stabilité des TDR à la température- Améliorer les bonnes pratiques de laboratoire

Avec le programme de lutte visant l’élimination du paludisme (P. falciparum), il convient de:

- Développer des tests différentiels de P. vivax (meilleure prise en charge, limitation des résistances et diminution du risque de recrudescence à P. vivax )


Baker J. et al. Genetic diversity of P. falciparum Histidine Rich Protein –II (PfHRP-II) and its effect on the performance of PfHRP-II based RapidDiagnostic Test. The Journal of infectious diseases 2005,192: 870-877.

Berwal R. et al. Plasmodium falciparum: Enchanced soluble expression, purification and biochemical characterization of lactate dehydrogenase. Experimental Parasitology 2008, 120: 135-141.

Howard J.R. et al. Secretion of a Malarial Histidine Rich Protein (PfHRP-II) from P. falciparum infected erythrocytes. The Journal of Cell Biology 1986, 103: 1269-1277.

Makler M.T. et al. Lactate dehydrogenase and the diagnosis of malaria. Parasitology Today 1998, 14: 376-377.

Mayxay M. et al. Persistence of Plasmodium falciparum HRP-2 in successfully treated acute falciparum malaria Transactions of The Royal Society Of Tropical Medicine And Hygiene 2001, 9 5: 179-182.

Lee N. et al. Effect of sequence variation in P. falciparum Histidine Rich ProteinII on binding of specific monoclonal antibodies: implication of Rapid Diagnostic Tests for Malaria. Journal of Clinical Microbiology 2006, 2773-2778.

Talman A.M. et al. Evaluation of the intra-and inter-specific genetic variabilityof Plasmodium Lactate déhydrogenase. Malaria Journal 2007, 6: 140-146.


Polymorphisme des gènes hrpII et pldh chez Plasmodium

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