THESE DE DOCTORATdoxa.u-pec.fr/theses/th0394861-These.pdfPrésentée et soutenue publiquement par...

THESE DE DOCTORAT

Spécialité

Interactions Hôtes Parasites

ÉTUDE DE FACTEURS BIO-ECOLOGIQUES MODULANT

LA PREMUNITION CONTRE LE PALUDISME

SUR LES HAUTES TERRES DE MADAGASCAR

Pour l'obtention du grade deDocteur de l'Université Paris XII Val de Marne

Présentée et soutenue publiquement par

Mme Tiana Aina RABE épouse RADANIELA

Le 07 Avril 2003

Devant le jury composé dePr. Martin DANIS PrésidentPr. Jean ROUX RapporteurPr. Dominique RICHARD-LENOBLE RapporteurPr. René HOUIN ExaminateurDr. Ronan JAMBOU Examinateur

ii

REMERCIEMENTS

J'adresse ici mes plus vifs remerciements à

☺ Monsieur le Professeur Houin qui a été pour moi un réel parrain scientifique et sans

qui je n'aurais pu réaliser mon désir d'être un jour Docteur.

☺ Monsieur le Docteur Ronan Jambou qui n'a ménagé ni son temps ni ses capacités

scientifiques et humaines afin d’être pour moi un mentor exemplaire.

☺ Messieurs les Docteurs Jean Roux et Philippe Mauclère, directeurs successifs de

l'Institut Pasteur de Madagascar ainsi que l'ensemble du personnel de ce grand Institut

qui a été ma famille d'accueil durant ces 5 années de la réalisation de ma thèse et même

plus avant. Qu’ils trouvent ici toute ma reconnaissance et l'expression du plaisir que j'ai

eu à partager leur quotidien.

☺ Monsieur le Docteur Frédéric Ariey, Chef de l'unité de Recherche sur le Paludisme

qui a bien voulu permettre la réalisation pratique de cette thèse.

☺ Mes aînés scientifiques, les Docteurs Lucie Raharimalala, Milijaona

Randrianarivelojosia, Léon Rabarijaona, Charles Emile Ramarokoto pour les

innombrables conseils et discussions.

☺ Toute l'équiPalu, passée et présente, pour le soutien moral et technique qu’elle n’a

pas ménagé à mon égard.

☺ A l'unité d'épidémiologie de l'Institut Pasteur de Madagascar et au Service de lutte

contre la Bilharziose (DLMT/MINSAN) pour leur collaboration technique

☺ Tous les stagiaires de l'IPM avec qui j'ai partagé mes années de galère.

☺ Toutes les personnes qui, de près ou de loin, ont participé à la réalisation de cette

thèse.

☺ Enfin, une pieuse pensée pour feue Madame Arlette Solitude qui s'est occupée avec

beaucoup de sollicitude de mes formalités administratives.

iii

à Hery, Dada, Neny et Ta.

“ Eternel ! Je n’ai ni un cœur qui s’enfle, ni des regards

hautains : je ne m’occupe pas de choses trop grandes et trop

relevées pour moi. Loin de là, j’ai l’âme calme et tranquille.

Comme un enfant sevré qui est auprés de sa mère : j’ai l’âme

comme un enfant sevré. Israël, mets ton espoir en l’Eternel. Dés

maintenant et à jamais ! ” (Psaume 131)

“ Ainsi soit-il ! ”

iv

SommaireINTRODUCTION............................................................................................................ 1

GÉNÉRALITÉS ............................................................................................................... 5

I- DÉTERMINANTS DU PALUDISME, DE LA ZOOLOGIE PARASITAIRE À LA MALADIE

HUMAINE........................................................................................................................ 6

I.1 - Historique ........................................................................................................... 6

I.2 - Cycle biologique de Plasmodium et les facteurs clés en épidémiologie............ 7

I.2.1 - Le cycle chez l'homme................................................................................. 7

I.2.2 - Le cycle chez le moustique .......................................................................... 9

I.3 - Pathologie de l'infection à P. falciparum, la difficulté clinique ....................... 10

II - LES DÉTERMINANTS INTRINSÈQUES À L'HÔTE DANS LE CYCLE PARASITAIRE .......... 13

II.1 - La Prémunition ............................................................................................... 13

II.1.1 - Définition.................................................................................................. 13

II.1.2 - Immunité et Paludisme ............................................................................. 13

II.2 - Les facteurs génétiques ................................................................................... 15

II.2.1 - les différences entre groupes ethniques .................................................... 16

II.2.2 - Facteurs érythrocytaires............................................................................ 17

II.2.3 - Facteurs génétiques influençant la réponse immune ................................ 18

II.2.3.1 - Loci du complexe majeur d'histocompatibilité de classe I et II ......... 18

II.2.3.2 - Le promoteur TNF α .......................................................................... 18

II.2.3.3 - Le gène majeur contrôlant les niveaux d'infection palustre ............... 19

III- LES FACTEURS LIÉS AUX PARASITES...................................................................... 19

III.1- L'espèce plasmodiale ...................................................................................... 19

III.2 - La variabilité génétique du parasite............................................................... 20

III.2.1 - Le polymorphisme antigénique............................................................... 20

III.2.2 - Variation et commutation antigénique .................................................... 20

v

IV- VECTEURS ET PRÉMUNITION - LES DÉTERMINANTS EXTRINSÈQUES....................... 22

IV.1 - Densité des vecteurs ...................................................................................... 22

IV.2 - Les modes trophiques.................................................................................... 23

IV.3 - La longévité des vecteurs .............................................................................. 24

IV.4 - Facteurs climatiques, géographiques, environnementaux et Prémunition .... 25

IV.5 - Contexte socio-économique, politique et Prémunition ................................. 26

IV.6 - Moyens de lutte, prévention et Prémunition ................................................. 27

IV.6.1 - La protection personnelle........................................................................ 28

IV.6.2 - Utilisation des médicaments ................................................................... 29

IV.6.3 - Pulvérisations intradomiciliaires............................................................. 31

IV.6.4 - Aménagement de l'environnement.......................................................... 33

V- MADAGASCAR ........................................................................................................ 34

V.1 - Les Hautes Terres de Madagascar et épidémies de Paludisme....................... 34

V.1.1 - Contexte et définition des Hautes Terres Centrales de Madagascar ........ 35

V.1.2 - Le Paludisme des Hautes Terres .............................................................. 38

V.1.3 - Les épidémies des Hautes Terres de Madagascar .................................... 39

V.2 – Les Hautes Terres de Madagascar : Transmission et vecteurs ...................... 42

V.3 – Les Hautes Terres de Madagascar : La lutte anti-paludique.......................... 45

vi

RÉSULTATS.................................................................................................................. 50

I - STABILISATION D'UN TRAIT GÉNÉTIQUE PROTÉGEANT CONTRE LE PALUDISME GRAVE

..................................................................................................................................... 51

Article 1: L'ovalocytose du Sud-Est Asiatique sur les Hautes Terres de Madagascar:

un vestige du peuplement de l'île. ............................................................................ 51

II - MODIFICATION DE LA TRANSMISSION INDUITE PAR LES PROGRAMMES DE LUTTE .. 59

II.1 - Dynamique de l'immunité anti-palustre:......................................................... 60

II.1.1 - Article 2: Diminution rapide de la transmission dans une zone à

An.arabiensis. ....................................................................................................... 60

II.1.2 - Article 3: Décroissance des anticorps....................................................... 85

II.2 - Impact de l'OPID: Situation parasitologique, sérologique et devenir de la lutte

............................................................................................................................... 109

II.2.1 - Article 4: Paludisme sur les Hautes Terres de Madagascar après 5 années

de pulvérisations intradomiciliaires de DDT...................................................... 109

II.2.2 - Article 5: Détection des anticorps chez les enfants des Hautes Terres après

les 5 années de pulvérisations............................................................................. 118

II.2.3 - Article 6: Paludisme sur les Hautes Terres Centrales de Madagascar : vers

un moindre recours au DDT. .............................................................................. 134

DISCUSSION............................................................................................................... 146

CONCLUSION ............................................................................................................ 159

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES ..................................................................... 161

PUBLICATIONS ET COMMUNICATIONS ............................................................. 177

vii

LISTE DES ABBREVIATIONS

ADCI : Antibody-Dependant Cellular InhibitionADN : Acide DesoxyriboNucléiqueARDS : Acute Respiratory Distress SyndromeCAID : Campagne d’Aspersion Intra DomiciliaireCSF : Colony Stimulating FactorCSP : Circumsporozoïte Surface ProteinD.O: Densité OptiqueDDT : DichloroDiphénylTrichloroethaneELISA : Enzyme Linked ImmunoSorbant AssayG6PD : Glucose-6-Phosphate DéhydrogénaseGLURP : Glutamate Rich ProteinHb : HémoglobineHCH : HexaChlorocycloHexaneHLA : Human Leucocyte AntigenHTC : Hautes Terres CentralesICAM : InterCellular Adhesion MoleculeIFI: ImmunoFluorescence IndirecteIFN : InterféronIg : ImmunoglobulineIL : InterleukineIRF : Interferon Regulator FactorLSA : Liver Stage AntigenMIFA : Modified ImmunoFluorescence AssayMSA : Merozoïte Stage AntigenNOS2 : Nitric Oxyde Synthetase 2OMS : Organisation Mondiale de la SantéOPID : Opération de Pulvérisations IntraDomiciliairesPCR : Polymerase Chain ReactionPfEMP : Plasmodium falciparum Erythrocyte Membrane ProteinPfMSP : Plasmodium falciparum Merozoïte Stage ProteinRAP: Rhoptry Associated ProteinRESA : Ring-infected Erythrocyte Surface AntigenSAO : Southeast Asian OvalocytosisTNF : Tumor Necrosis FactorUN : United Nations

viii

Table des figures

FIGURE 1: CYCLE DE DÉVELOPPEMENT DE PLASMODIUM ............................... 7

FIGURE 2 :LES HAUTES TERRES CENTRALES DE MADAGASCAR .................. 36

FIGURE 3: MIGRATION PROBABLE DES ASIATIQUES VERS MADAGASCAR ....51

FIGURE 4: PHOTO D'HÉMATIES OVALES ........................................................ 52

FIGURE 5: PHOTO D'UN GEL D'ÉLECTROPHORÈSE RÉVÉLANT LA DÉLÉTION DE

27 NUCLÉOTIDES..................................................................................... 52

FIGURE 6: ESTIMATION DE LA PRÉVALENCE DE SAO DANS LA POPULATION ... I

INTRODUCTION

Introduction

2

L’évolution de la pensée médicale a éliminé la relation de l’homme à

l’environnement dans lequel il vit comme explication immédiate et ultime des faits de

santé. L’attitude médicale classique se forge sur deux convictions fortes, enracinées

dans l’enseignement et dans les valeurs dont se réclame le médecin. La première est le

postulat pasteurien selon lequel la plupart des maladies ont une cause identifiable dont

la suppression entraîne la disparition du mal ; la seconde est l’approche du malade dans

le colloque singulier, la certitude qu’il n’existe pas deux malades parfaitement

identiques et qu’une thérapeutique doit être personnalisée. Ces deux sources du rapport

du médecin au malade et à la maladie coexistent assez bien dans la pratique, alors qu’il

s’agit d’interprétations du réel totalement opposées. Il est important de saisir que ce

cadre de pensée mis en place il y a un siècle était en rupture complète avec les doctrines

médicales en faveur depuis l’Antiquité, en particulier celles qui accordaient une place

centrale à l’environnement.

De nos jours, l’influence de l’environnement, physique ou humain, individuel ou

social, est réinsérée dans la chaîne de causalité et parmi les déterminants de la santé. Il

est intéressant de voir comment l’environnement est réintroduit comme acteur par une

triple démarche : celle de l’écologie, connaissance nouvelle ou mode, selon le cas, qui a

popularisé, jusqu'à la caricature, le risque pour la santé, “ des pollutions ” mais qui a

ramené l’attention sur l’importance pour l’homme du milieu où il vit ; celle de

l’épidémiologie, discipline jeune, qui étudie l’importance relative de chaque facteur

dans le développement des faits de santé, y compris les facteurs environnementaux ; et

la prise de conscience enfin, que tout ne s’explique pas par une causalité simple.

L’Homme joue un rôle primordial dans l’accomplissement du développement du

Plasmodium en étant l’hôte de la multiplication asexuée du parasite. Mais la viabilité du

parasite ainsi que le succès de cette multiplication dépend de plusieurs facteurs propres

à l’hôte qui prennent en considération son histoire, sa génétique et des facteurs exogènes

tributaires de son environnement.

Appuyé sur quelques exemples, ce travail montre que les sociétés, les

communautés humaines ne sont pas égales face à la maladie. Certaines créent les

conditions favorables à sa propagation. D’autres ont mis en place des rapports avec

l’environnement qui constituent autant de facteurs sociaux de résistance à la maladie.

Introduction

3

Le Paludisme des Hautes Terres de Madagascar a un caractère endémo-

épidémique instable, avec des niveaux de transmission très variables selon les foyers.

En effet, depuis l'épidémie de 1986-1990, les Hautes Terres ont fait l'objet d'une lutte

antivectorielle imagocide par pulvérisations intradomiciliaires d'insecticides à effet

rémanent (DDT). Toutefois, des problèmes logistiques et/ou de consentement des

habitants n'ont pas permis d'obtenir une couverture totale et complète de toute la zone,

laissant ainsi des foyers et créant ainsi une diversité de transmission.

L'objectif de notre travail est de contribuer à mieux comprendre les tenants et les

aboutissants du Paludisme des Hautes Terres. Il s’agit donc de faire une évaluation de la

situation des Hautes Terres de Madagascar en ce qui concerne le Paludisme, et

notamment des déterminants génétiques, écologiques et biologiques de la maladie, ceci

afin de mieux déceler précocement, de contenir ou de prévenir les épidémies. Nous

allons mettre en exergue différents facteurs intervenant dans la modulation de la

prémunition dans cette zone, à savoir: des facteurs génétiques, des facteurs vectoriels et

des facteurs pathologiques influençant la transmission.

Le peuplement des Hautes Terres de Madagascar est caractérisé par la pénétration et la

domination des dynasties orientales qui a joué un rôle important dès le XVe siècle.

Malgré la cohabitation et le mélange sur plusieurs siècles, les origines indonésiennes de

la population des Hautes Terres ont laissé des traces dans leur capital génétique influant

sur leur disposition face à la maladie ; ainsi, dans les facteurs génétiques, nous allons

montrer l'existence et la stabilisation d'un trait génétique protégeant contre le Paludisme

grave : l'ovalocytose du sud-est asiatique sur les Hautes Terres. L'étude a été faite chez

des enfants recrutés dans les écoles primaires publiques rurales des Hautes Terres

Centrales et chez des familles vivant sur les marges des Hautes Terres. La détection de

l'anomalie a été fait phénotypiquement par observation au microscope des formes des

hématies puis génotypiquement par PCR à la recherche de la délétion au niveau du gène

de la bande 3 érythrocytaire.

Sur ces Hautes Terres, le rôle des différentes espèces vectrices dans la transmission est

variable, et si l'implication d'An. funestus dans la survenue des épidémies meurtrières de

1988-1989 n'est plus à démontrer, il ne faut pas négliger le rôle d'An. arabiensis. Ce

vecteur a montré sa capacité à persister dans des biotopes à fortes contraintes telles que

les Hautes Terres à hiver rigoureux et ceci toujours en contact étroit avec l'homme.

Introduction

4

Ainsi, nous allons étudier la modification spontanée de la transmission dans une zone à

An. arabiensis et la modification induite par un programme de lutte dans une zone à An.

funestus et, dans les deux cas, selon un aspect parasitologique et un aspect sérologique,

afin de préciser l'état de prémunition de la population et de proposer des moyens de

surveillance en utilisant des outils d'investigations sérologiques rétrospectives comme

l'ELISA utilisant des antigènes peptidiques spécifiques de stades ou

l'Immunofluorescence utilisant des antigènes totaux de Plasmodium falciparum. Cette

étude a été faite dans un village typique des Hautes Terres (Manarintsoa) sis à 1200m

d'altitude. Ce village a été parmi les premiers touchés par l'épisode épidémique de 1987

et l'a été sévèrement. Des études rétrospectives sur un suivi qui a duré 9 ans (1988 à

1996) ont été élaborées.

5

GÉNÉRALITÉS

Généralités

6

I- Déterminants du Paludisme, de la zoologie parasitaire à la maladie humaine

I.1 - Historique

Paludisme, ou malaria, sont des noms qui désignent les fièvres intermittentes des

terres inondées (palus, paludis : marais en latin) et les régions où l’air est vicié (Mala

aria : mauvais air en italien). Les premières références connues sont des textes

médicaux chinois rapportant des cas de Paludisme qui remontent à 2700 avant notre ère

et qui parlent de démons armés du marteau, du brasero et de la marmite d’eau froide,

reflets des trois phases successives de l’accès palustre. Des observations faites par les

Egyptiens en 1500 ans avant JC remarquent la corrélation entre l’arrivée des pluies et

les épidémies de fièvres et une équipe de bio-anthropologues a récemment mis en

évidence la présence de P. falciparum dans les momies égyptiennes vieilles de 5000 ans

[Miller et al., 1994]. L’ère thérapeutique débute en 1630 avec la découverte par don

Francisco Lopez des vertus curatives de l’écorce de quinquina (Cinchona ledgeriana),

dont les chimistes français Pelletier et Caventou devaient isoler la quinine (principal

alcaloïde actif du quinquina) près de deux siècles plus tard [Bruce-Chwatt, 1988]. En

1878, un médecin militaire français, Laveran, met en évidence l’agent étiologique de la

maladie dans le sang de patients souffrant d’accès fébriles [Laveran, 1880].

Ross décrit par la suite la présence du parasite sur le tube digestif de moustiques

ainsi que le développement du parasite Plasmodium relictum chez le moustique et

démontre que la transmission P. relictum à l’oiseau se fait par la piqûre de cet insecte,

confirmant ainsi les hypothèses de Laveran et de Manson [Ross, 1897].

Marchiavafava, Bignami [1900] et Golgi [1885,1888] décrivent trois des quatre

espèces plasmodiales pathogènes pour l’homme : P. vivax, P. malariae et P. falciparum

(la quatrième espèce, P. ovale, ne fut décrite que plus tard en 1922 par Stephens).

Grassi, Bignami et Bastinelli découvrent en même temps que les moustiques de genre

Anopheles peuvent être vecteurs de Plasmodium chez l’homme [1900].

La première description d’un développement exoérythrocytaire, celui de P.

elongatum dans les cellules réticulo-endothéliales de la moelle osseuse des oiseaux, est

donnée par Raffaele [1934]. Pour P. gallinaceum, James et Tate décrivent une phase

exoérythrocytaire dans les tissus capillaires cérébraux du poulet [1937]. Ce n’est

pourtant que 10 ans plus tard que Shortt et Garnahm découvrent des formes

Généralités

7

exoérythrocytaires dans le foie d’un singe rhésus infecté expérimentalement avec une

souche plasmodiale de singe puis dans le foie d’un volontaire humain infecté

expérimentalement par P. vivax [Shortt et Garnahm, 1948]. Ceux-ci étudient et

décrivent alors, le cycle hépatique de P. falciparum et P. vivax [Shortt et al., 1951].

Actuellement, le cycle de développement complet de Plasmodium est bien décrit.

I.2 - Cycle biologique de Plasmodium et les facteurs clés en épidémiologie

Figure 1: Cycle de développement de Plasmodium

(d'après PCC Garnham, Malaria Parasites Blackwell Scientific publications, Oxford 1996)

I.2.1 - Le cycle chez l'hommeLors de la piqûre du moustique, l'homme est infecté par des sporozoïtes de

Plasmodium initialement présents dans les glandes salivaires du moustique. Ceux-ci

sont transportés par le sang et parviennent spécifiquement au foie où la phase initiale du

cycle de développement du parasite va commencer. Là, ils pénètrent dans les

hépatocytes (1) et y effectuent une multiplication asexuée (2) qui dure 14 jours dans le

cas de Plasmodium falciparum et qui aboutit à la production de dizaines de milliers de

mérozoïtes (3) libérés lors de l'éclatement de l'hépatocyte. Cette phase est appelée

Généralités

8

exoérythrocytaire et chez Plasmodium falciparum dure, elle est caractérisée par

l'absence d'hypnozoïte donc de reviviscence schizogonique. Le devenir des mérozoïtes

est, soit d'infecter à nouveau des hépatocytes (4), soit d'infecter des globules rouges

sains (5). Il y a alors formation d'un schizonte à l'intérieur de l'hématie, se nourrissant de

l'hémoglobine. C'est de nouveau une phase de multiplication asexuée (6) aboutissant à

la libération de schizozoïtes par éclatement de l'hématie. Cette phase érythrocytaire dure

48 heures chez Plasmodium falciparum. L’éclatement des schizontes est associés aux

fièvres rythmiques caractéristiques (dues à la libération d'antigène et à une hémolyse).

Cette phase est répétée de nombreuses fois (7).

La phase érythrocytaire peut être silencieuse pendant 7 à 15 jours mais cela peut

persister jusqu’à 12 mois maximum. On a cependant, exceptionnellement, fait état d’une

longévité pouvant atteindre 3, peut-être 4 ans. Cette persistance prolongée serait en

rapport avec un parasite intra-érythrocytaire dysgonique, en équilibre avec les réactions

immunitaires de l’hôte, et ne se multipliant que faiblement. P.falciparum parasite toutes

les hématies et peut induire des parasitémies très élevées, atteignant 40-50 %. La

schizogonie érythrocytaire dure habituellement 48 heures et s’effectue presque

exclusivement dans les capillaires viscéraux, notamment encéphaliques, où les

érythrocytes infestés sont séquestrés du fait de leur adhérence à l’endothélium. Cette

séquestration, qui protège le parasite du passage dans la rate, site majeur de destruction,

explique, entre autres, l’encéphalite palustre. La microscopie électronique a montré que

les “ knobs ”, sortes d’excroissances électrodenses sur la membrane plasmatique des

globules rouges infestés, étaient le site de cette cyto-adhérence. Un récepteur spécifique

de souche, codé par le parasite et situé à la surface de l’érythrocyte, probablement au

niveau des “ knobs ”, reconnaît des déterminants spécifiques à la surface des cellules

endothéliales des capillaires. Des molécules de l’hôte, comme la thrombospondine et un

récepteur des cellules endothéliales sont également impliquées dans l’adhérence des

globules rouges infectés à l’endothélium vasculaire. La première, et longtemps la seule,

protéine connue pour être associée aux “ knobs ”, est une protéine riche en histidine.

Trois protéines de ce type ont actuellement été caractérisées pour P. falciparum. Cette

plasmodie est d’autre part l’unique espèce dans laquelle il semble y avoir des variations

dans la schizogonie érythrocytaire et le nombre de mérozoïtes produits, la durée du

cycle étant plus courte et la production de mérozoïtes plus élevée chez les isolats

Généralités

9

chloroquino-résistants que chez les plasmodies chloroquino-sensibles. Les gamétocytes

n’apparaissent jamais avant le 10e jour de parasitémie, contrairement aux autres espèces.

Après plusieurs cycles asexués schizogoniques, certains parasites érythrocytaires se

différencient en éléments à potentiel sexué, les gamétocytes mâles et femelles,

uninucléées, qui permettront la poursuite de cycle chez le moustique.

I.2.2 - Le cycle chez le moustiqueCertains de ces schizontes se différencient en gamétocytes femelles (8) et mâles

(9), qui sont prélevés par les moustiques lors des piqûres. En prenant son repas sanguin

sur un sujet infesté, le moustique absorbe les différents stades du parasite. Les éléments

asexués, trophozoïtes et schizontes, sont digérés. Seuls les gamétocytes poursuivront

leur développement. C'est une fois à l'intérieur de l'intestin du moustique que se déroule

la reproduction sexuée. Les gamétocytes mâles subissent trois divisions successives

pour donner 8 microgamètes flagellés (11). Ceux-ci fécondent les gamétocytes femelles

(10) qui par expulsion des corpuscules chromatiniens se transforment en macrogamète

et forment un zygote (12) mobile après quelques heures, appelé ookinète. Le zygote

pénètre à l'intérieur des cellules du tube digestif et s'enkyste entre la lame basale et la

membrane plasmique. Il se forme un oocyste dont la principale source de nutriment est

l'hémolymphe.

Après une phase de développement, l'oocyste se rompt (13) et libère des centaines de

sporozoïtes qui pénètrent les glandes salivaires (14). Ils restent alors une soixantaine de

jours dans une vacuole pour se développer.

Ils seront ensuite injectés à l'Homme lors d'une piqûre ultérieure (15). Il faudra alors

moins de 45 minutes aux sporozoïtes pour gagner le foie et disparaître totalement de la

circulation sanguine.

Le cycle sexué ou sporogonique s’effectue chez les femelles de certaines espèces

d'Anophèles, moustiques Culicidés de la sous-famille des Anophélinés. On compte

environ 400 espèces d’anophèles dans le monde, mais seules 60 d’entre elles sont des

vecteurs importants du Paludisme dans les conditions naturelles. La sensibilité (ou la

résistance) naturelle des anophèles à l’infection est pour l’instant inexpliquée encore

qu’elle soit probablement en rapport avec le métabolisme des moustiques, les espèces

réfractaires semblant posséder des substances toxiques pour le parasite.

Généralités

10

La durée de ce cycle varie (10 à 40jours), fonction de facteurs comme la température ou

l’espèce plasmodiale. Le développement diminue ou cesse avec le froid (18°C pour P.

falciparum) et s’arrête à la limite supérieure de 45°C.

Pour toutes les espèces plasmodiales, le cycle exoérythrocytaire hépatique, est

strictement asymptomatique et tous les signes cliniques du Paludisme (telles que fièvre,

nausée, anémie) sont associées à la multiplication dans la phase sanguine et

spécialement avec l’éclatement, toujours synchrone, d’un grand nombre de globules

rouges [Hviid, 1998].

I.3 - Pathologie de l'infection à P. falciparum, la difficulté clinique

D’une façon paradoxale, la physiopathologie du Paludisme est très mal

reconnue, bien que cette affection atteigne plusieurs dizaines de millions de malades.

Les symptômes de l’accès simple, aussi bien chez l’enfant que chez l’adulte,

peuvent être: fièvre ou notion de fièvre récente, frissons et sueurs, mal de tête,

myalgie, nausées, vomissements, légères diarrhées, anémie, un peu d’ictère,

splénomégalie, dyspnée, toux, convulsions. Ces trois derniers sont plutôt spécifiques

des enfants. [The Welcome Trust, 2001]

Pour la fièvre, le facteur déclenchant est la libération, au moment de l’éclatement des

hématies parasitées, du pigment malarique (hémozoïne) qui se comporte comme une

véritable substance pyrogène agissant sur les centres bulbaires de la thermorégulation.

Au niveau de chaque hématie parasitée, la quantité d’hémozoïne libérée est évidemment

négligeable, mais lorsque la parasitémie atteint un certain seuil, le nombre d’hématies

parasitées, qui éclatent en libérant du pigment pyrogène, est suffisant pour entraîner des

crises fébriles. Pendant la phase de début, le cycle endoérythrocytaire de Plasmodium

est encore mal synchronisé ; la fièvre a alors une allure continue et elle est modérée ou

élevée selon la parasitémie. En revanche, lorsque le cycle endoérythrocytaire des

Plasmodium présents chez le malade se synchronise progressivement, la libération du

pigment anti-malarique est régulièrement répétée, ce qui confère à l’accès palustre l’une

de ses principales caractéristiques cliniques : la périodicité.

L’anémie palustre résulte pour une part de facteurs mécaniques (éclatement des

hématies parasitées) et aussi d’autres mécanismes : a/ fixation sur les membranes

érythrocytaires d’antigènes plasmodiaux solubles, responsables d’immuno-hémolyse

Généralités

11

sous l’action des anticorps correspondants ou d’auto-anticorps, b/ action de facteurs

plasmatiques libérés par les Plasmodium et fragilisant les parois érythrocytaires, c/

activité opsonisante d’autres produits du métabolisme parasitaire, favorisant la

phagocytose des hématies par les cellules monocytaires. La thrombopénie est également

due à une séquestration des plaquettes : des antigènes plasmodiaux solubles induiraient

la fixation d’immunoglobulines G antiplaquettaires.

L’hépatomégalie et surtout la splénomégalie sont la conséquence de l’hyperactivité du

système monocyte - macrophage chargé de débarrasser l’organisme aussi bien du

pigment malarique que des débris érythrocytaires. La splénomégalie tropicale est

caractérisée par une importante augmentation du volume de la rate associée à un taux

très élevé d’IgM. On pense qu’elle serait provoquée par des immuns complexes

macromoléculaires (agglutinines froides, facteurs rhumatoïdes, anticorps hétérophiles,

anticorps anti-plasmodiaux) qui sont ensuite captés par le système monocyte-

macrophage et provoquent la splénomégalie. L’existence, dans certaines familles, d’une

fréquence particulière de splénomégalie tropicale suggère que le point de départ est un

désordre génétique de la synthèse des IgM.

Les principales complications de l’accès pernicieux chez l’enfant africain sont :

coma (neuropaludisme) et détresse respiratoire qui sont les plus graves, augmentant de

beaucoup le taux de mortalité, hypoglycémie, anémie sévère. D’autres complications

peuvent inclure : convulsions périodiques, acidose métabolique, choc ou collapsus

circulatoire [The Welcome Trust, 2001]. Lors de l’infection à Plasmodium falciparum,

le neuropaludisme est le cas le plus grave et le plus difficile à prendre en charge. Dans

cette espèce, les schizontes endo-érythrocytaires sont normalement absents du sang

périphérique et ne se retrouvent que dans les capillaires viscéraux, cérébraux en

particulier. On a longtemps considéré que la présence d’hématies parasitées par ces

formes parasitaires volumineuses suffisait à expliquer les phénomènes de

microthrombose ou, en tout cas, de ralentissement circulatoire déclenchant la suite des

troubles susvisés. En fait, l’un des mécanismes principaux pourrait être la présence, à la

surface des hématies parasitées, de protubérances particulières (“ knobs ” en anglais)

qui provoquent un phénomène d’adhérence des hématies parasitées à l’endothélium

vasculaire, entraînant une séquestration puis la formation de thrombi-vasculaires avec ,

très probablement, l’intervention supplémentaire de phénomènes immunologiques. Ces

Généralités

12

protubérances contiennent des antigènes spécifiques, évidemment neutralisés par les

anticorps correspondants. Cependant, de nombreuses inconnues persistent avec,

notamment, l’existence de souches de P.falciparum ne produisant jamais de

protubérances et dont le potentiel physiopathologique exact est encore inconnu. À

l'inverse, diverses souches peuvent provoquer des protubérances à la surface des

hématies parasitées sans, pour autant, entraîner de neuropaludisme. Quel qu’en soit le

mécanisme, le ralentissement du flux capillaire intracérébral provoque de l’anoxie,

voire, tardivement, une véritable ischémie responsable d’une hémorragie péri-vasculaire

et de lésions de la substance blanche.

Les principales complications de l’accès pernicieux chez l’adulte sont : coma

(neuropaludisme), insuffisance rénale aiguë, oedème pulmonaire avec ARDS. Ce sont

les principales causes de décès dans l’accès pernicieux chez l’adulte. Les autres signes

de complications sont les mêmes que chez l’enfant mais en plus nous pouvons

rencontrer une hématémèse et une hémoglobinurie macroscopique. Les atteintes rénales

peuvent être des atteintes aiguës, transitoires, réversibles après traitement, que l’on peut

rapprocher des troubles observés dans le neuropaludisme, et qui peuvent survenir dans

les premiers jours d’évolution d’un Paludisme à P.falciparum. Ces formes aiguës sont

caractérisées par le dépôt d’immunoglobulines (principalement d’IgM) et de

compléments sur la membrane basale des glomérules et dans les zones mésangiales.

La symptomatologie dépend de plusieurs facteurs liés, soit au malade (niveau

d’immunité acquise en particulier), soit surtout, au parasite (espèce plasmodiale,

intensité de l’infestation, phase de développement parasitaire). La morbidité palustre est

influencée par la prémunition qui dépend de facteurs intrinsèques et extrinsèques de

l'hôte.

Généralités

13

II - Les déterminants intrinsèques à l'hôte dans le cycle parasitaireLes deux principaux facteurs régulant la réponse immune de l’hôte au Paludisme

sont le nombre de parasites reçus (déterminé en partie par le niveau d’endémicité) et les

facteurs génétiques influençant la réponse immune. Mais il faut également tenir compte

des différents facteurs de l’hôte qui peuvent agir, directement ou indirectement, sur

l’immunité de l’hôte à savoir les facteurs nutritionnels et les facteurs physiologiques et

pathologiques.

II.1 - La Prémunition

II.1.1 - Définition La prémunition, décrite pour la première fois par Sergent et al. en 1924,

correspond à une situation où le maintien d’une inoculation parasitaire minimale est une

condition indispensable pour une protection contre une infection ultérieure. Cette

pression minimale peut correspondre à la survie pendant une longue durée d’une

population parasitaire chez l’hôte ou à l’exposition permanente à de nouvelles infections

comme cela se produit en zone d’hyper ou d’holoendémie palustre.

Définir la prémunition d'un sujet contre le Paludisme n'est pas si simple, aucun

critère clinique ou biologique unique n'est suffisant pour rendre compte de cet état. La

diminution du nombre d'accès clinique en est le meilleur témoin. D'autres critères sont

également à considérer telles que la diminution de la parasitémie des portages

asymptomatiques, la définition d'un seuil pyrogénique en fonction de l'âge, la

diminution de la symptomatologie pendant les accès.

II.1.2 - Immunité et Paludisme L’immunité contre le Paludisme, est non-stérilisante. Les stigmates d’une

réaction immunitaire sont détectables mais l’immunité n’est pas totalement efficace. Le

parasitisme persiste mais l’hôte devient peu à peu résistant à la réintroduction du

parasite.

L’immunité contre le Paludisme est assez complexe et on distingue deux types

d’immunité : l’immunité contre le “ Paludisme-maladie ” et l’immunité contre le

“ Paludisme-infection ”.

L’immunité contre le “ Paludisme-maladie ” est l’immunité qui protège contre les

symptômes, les manifestations cliniques du Paludisme tandis que l’immunité contre le

Généralités

14

“ Paludisme-infection ” est une immunité qui protège contre le développement du

parasite jusqu’à son élimination.

L'acquisition de ces différentes immunités contre le Paludisme semble s'échelonner dans

le temps. En effet, l'immunité anti-maladie précède de plusieurs années l'immunité anti-

toxique dont l'acquisition précède celle de l'immunité anti-parasite. Ceci est démontré

par le fait qu'un enfant vivant en zone d'endémie puisse, lorsqu'il atteint l'âge scolaire,

continuer à avoir des infections plasmodiales (et parfois des parasitémies très élevées)

en l'absence du moindre signe clinique.

Mais comme nous l'avons dit plus haut, l'acquisition de ces différentes immunités

dépend, soit de la survie de longue durée d'une population parasitaire chez l'hôte, soit de

l'exposition permanente à des infections nouvelles. Ces deux conditions sont tributaires

de l'indice de stabilité du Paludisme qui a été défini comme le rapport du nombre de

repas pris sur l'homme, par anophèle, par jour, et du logarithme népérien du taux

quotidien de survie d'une population d'anophèles. Cet indice de stabilité a permis à

Mcdonald [1957] de distinguer les zones dites à Paludisme stable où cet indice de

stabilité est supérieur à 2,5 et les zones à Paludisme instable où l'indice de stabilité est

inférieur à 0,5. Le Paludisme stable sévit dans les zones d'endémies où le nombre de

repas pris sur l'homme, par anophèle, par jour, est très élevé ainsi que le taux quotidien

de survie d'une population d'anophèles puisque les conditions de survie des vecteurs

sont idéales. Ainsi, la condition pour l'acquisition des différentes immunités, à savoir

l'exposition permanente à des infections nouvelles, est présente, les piqûres infestantes

sont très fréquentes et le niveau élevé d'endémicité n'est pas affecté par la température,

l'humidité et la densité des vecteurs. Tel est le cas des zones côtières de Madagascar.

Dans ces régions, l'immunité anti-maladie est fonction de l'âge car les enfants présentent

des signes cliniques de Paludisme, et, rarement les adultes : on observe chez ces

derniers une disparition de la splénomégalie.

Dans les zones à Paludisme instable par contre, le phénomène d'acquisition des

différentes immunités est complexe. La transmission y est moins intense, interrompue

ou saisonnière. Les enfants comme les adultes sont atteints et la splénomégalie ne

disparaît pas avec l'âge. Ceci aboutissant à un faible niveau d'immunité. L'acquisition

des différentes immunités nécessite la survie de longue durée d'une population

parasitaire chez l'hôte et est aussi fonction de l'exposition. L'exposition est tributaire de

Généralités

15

la possibilité d'existence de microfoyers induisant une microstabilité. Ces microfoyers

sont entretenus par la persistance de vecteurs secondaires à comportement peu affecté

par les mesures de lutte dont le développement est maintenu par une microécologie

favorable et stable telle que la proximité des rizières. La survie de longue durée d'une

population parasitaire chez l'hôte, quant à elle, va dépendre de facteurs liés aux parasites

mais surtout de facteurs liés à l'hôte comme les facteurs génétiques ou les facteurs

particuliers influençant la réponse immune.

II.2 - Les facteurs génétiques

L’homme développe une immunité proportionnelle aux stimulations

antigéniques et donc à la transmission, mais le contexte génétique est important [Hill,

1998]. Il existe un état réfractaire d’origine héréditaire et non immunologique, lié à une

propriété inhérente à l’homme.

L’exemple le plus démonstratif en est fourni par la résistance spontanée de l’homme

aux infestations par les plasmodies parasites de différents animaux. Cette résistance

innée est, dans certains cas, spécifique d’une espèce plasmodiale donnée. Elle peut être

liée à l’exigence du parasite (par exemple en raison d’un besoin nutritionnel précis) ou

bien, résultée de la présence, dans l’organisme humain d’une substance néfaste pour le

plasmodie (hémoglobine anormale, par exemple). D’une façon générale, on sait très peu

de choses des facteurs de résistance innée qui influencent le cycle pré-érythrocytaire des

plasmodies mais beaucoup de travaux ont été faits sur la résistance face aux stades

endo-érythrocytaires. Cette résistance résulte de facteurs situés à la surface des hématies

ou à l’intérieur du globule rouge.

Il y a 50 ans de cela, Haldane supposait qu’il y avait un fort impact du Paludisme dans

la sélection de la thalassémie en tant que caractère génétique protecteur [Haldane,

1949]. Depuis, l’influence du Paludisme à Plasmodium falciparum sur le génome

humain a été reconnue dans la distribution des différents types d’hémoglobines, des

classes HLA, des polymorphismes des cytokines incluant les facteurs de nécrose

tumoral (TNF), des modifications des membranes de l’hôte et de divers antigènes de

groupes sanguins, en plus de la thalassémie [Allison, 1964, Flint et al., 1986, Hill et al.,

1991, Kitayaporn et al., 1992, Mcguire et al., 1994, Genton et al., 1995, Hill, 1998,

Flint et al., 1998, Hutagalung et al., 1999, Hill, 1999, McGuire et al., 1999, Knight et

al., 1999*, Knight et al., 1999**, Allen et al., 1999, Clegg et al., 1999].

Généralités

16

Cette hypothèse de Haldane prédisait l’ère contemporain du projet génome humain et sa

doctrine est largement basée sur le fait que les phénotypes des maladies communes sont

influencés par de simples polymorphismes de séquences d’ADN, que ce soit

individuellement ou en concomitance [Risch et Merikangas 1996, Collins et al., 1997].

Plusieurs gènes humains affectent la susceptibilité à P.falciparum et cela a pu être

vérifié par des études de corrélation et des études cas-témoins [Hill et al., 1991;

Mcguire et al., 1994; McGuire et al., 1999; Knight et al., 1999; Genton et al., 1995;

Allen et al., 1999; Kun et al., 1998; Fernandez-Reyes et al., 1997; Kun et al., 1999*;

Rihet et al., 1998; Stirnadel et al., 1999].

II.2.1 - les différences entre groupes ethniques Perry [1913] a comparé l’évolution du Paludisme chez des aborigènes et des

immigrants d’origine arienne installés depuis plusieurs années en zone de forte endémie

(présidence de Madras). Il a observé des différences dans les niveaux de splénomégalie

et de parasitémies, et a conclu que l’acquisition de l’immunité semble différer d’un

groupe ethnique à l’autre.

Des études récentes ont confirmé qu’une différence entre les réponses anti-palustres

pouvait réellement dépendre du groupe ethnique et non d’une simple différence

d’exposition à l’infection. Ces études, menées au Burkina Faso, ont porté sur 3 groupes

éthniques, Mossi, Rimaibé et Fulani. Ceux-ci habitent les mêmes villages et sont donc

soumis aux mêmes conditions de transmission. De plus, leurs habitudes socioculturelles

ne semblent pas impliquer de différences dans leurs recours à des mesures de prévention

du Paludisme. L’analyse des enquêtes parasitologiques , cliniques et immunologiques a

montré des différences inter-ethniques dans les taux d’infection et dans la morbidité

palustre, suggérant l’existence d’une résistance plus élevée chez les Fulani [Modiano et

al., 1995; 1996]. La prévalence et le taux des anticorps contre plusieurs antigènes de

P.falciparum (Pf155 et Pf332) sont plus élevés chez les Fulani [Modiano et al., 1998].

Ces données conduisent les auteurs à proposer l’hypothèse que l’existence de

différences dans les réponses immunes humorales, probablement liée à des facteurs

génétiques, contribuerait aux différences inter-ethniques de susceptibilité au Paludisme.

Mais d'autres facteurs liés à l'état physiologique de l'hôte peuvent également

intervenir.

Généralités

17

II.2.2 - Facteurs érythrocytaires La sévérité clinique du Paludisme à P.falciparum est telle qu’une mutation qui

aurait pour conséquence une diminution de la susceptibilité à l’infection permettrait au

Paludisme de devenir un puissant facteur de sélection affectant la distribution de cette

mutation [Hill et al., 1992]. Ainsi, certaines maladies génétiques chez l’homme, telles

que les hémoglobinopathies, la thalassémie ou la déficience en glucose-6-phosphate

déhydrogénase (G6PD), ont une distribution géographique qui se superpose à celle de

P.falciparum [Flint et al., 1998].

Des preuves épidémiologiques sont documentées pour les thalassémies et pour la

drépanocytose (HbS), qui sont tous deux illustrées par un polymorphisme équilibré axé

sur la sélection des hétérozygotes [Flint et al., 1998]. Des données récentes viennent

confirmer l’effet protecteur contre le Paludisme de l’hémoglobine (HbE, HbC)

[Kitayaporn et al., 1992, Hutagalung et al., 1999], du glucose-6-phosphate

déshydrogénase (G6PD) [Ruwende et al., 1995], et la mutation de la bande 3(AA400-

408) responsable de l’ovalocytose du sud-est asiatique[Genton et al., 1995, Allen et al.,

1999]. Le mécanisme de ces divers polymorphismes reste inconnu, quoique l’on ait

suggéré qu’une stimulation précoce de la réponse immunitaire peut être associée à la

protection par le caractère drépanocytaire et la thalassémie [Marsh et al., 1989; Abu-

Zeid et al., 1991; Le Hesran et al., 1999; Williams et al., 1996]. Des revues complètes

concernant ce sujet ont été publiées [Clegg et al., 1999; Nagel, 1990]. Une étude des

facteurs génétiques humains impliqués dans la susceptibilité aux accès palustres simples

a été faite au Gabon et elle en a conclu que le groupe sanguin O ou l’hémoglobine AA

sont associés à la protection contre les parasitémies élevées et que les personnes de sexe

féminin ayant une activité normale de l’enzyme G6PD sont protégées contre les

atteintes cliniques palustres [Migot-Nabias et al., 2000].

L’impact de la résistance innée sur le cycle de P.falciparum est le suivant :

Les traits génétiques altérant la structure de la membrane du globule rouge

(Ovalocytose, elliptocytose, glycophorine) ont un impact sur l’invasion de

l’érythrocyte par P.falciparum ;

Les hémoglobinopathies peuvent altérer la croissance du parasite par la destruction

prématurée des globules rouges infectés exprimant le trait ou par une infection

Généralités

18

abortive (drépanocytose, thalassémies, HbE, HbF, G6PD) ou encore par la non-

rupture de ces érythrocytes (HbCC).

II.2.3 - Facteurs génétiques influençant la réponse immuneII.2.3.1 - Loci du complexe majeur d'histocompatibilité de classe I et II

D’autres gènes humains sont supposés affecter la sévérité de la maladie, en se

basant sur les études de gènes candidats d’association.

En Sardaigne, Piazza et al. [1972] ont comparé les fréquences des gènes HLA

dans les villages de vallée, où le Paludisme était endémique, avec celles trouvées dans

les villages de montagne. L’haplotype HLA-A2, -B17 était plus souvent retrouvé chez

les habitants de la vallée (ainsi qu’une fréquence plus élevée de déficience en G6PD et

de thalassémie). Les travaux d’Osoba et al. [1979] démontrèrent l’existence, en

Tanzanie, d’une association entre cet haplotype et l’ampleur de la réponse en anticorps

anti-plasmodiaux. Les haplotypes les plus fréquents étaient HLA-A2, -Aw30 et HLA-

A2,-B17.

En Afrique de l’Ouest, deux antigènes majeurs d’histocompatibilité ont été associés à

une diminution de la susceptibilité aux formes graves du Paludisme : un antigène de

classe I (HLA-Bw53) et un antigène de classe II (DRB1*1302-DQB1*0501) [Hill et

al., 1991; 1992]. Cependant, c’est une association à un autre type HLA qui a été trouvé

en Afrique de l’Est [Hill et al., 1994]. La base pour l’association d’antigènes de classe I

de HLA, HLA-B53, est suggéré comme impliqué dans la réponse immunitaire aux

antigènes de stade hépatique de P. falciparum[Hill et al., 1992].

II.2.3.2 - Le promoteur TNF α

Le polymorphisme des éléments en cis, participant à la régulation de

l’expression du gène codant pour le TNF-α semble avoir une incidence sur la gravité

des accès palustres. La présence de l’allèle TNF2, allèle variant de la région promotrice

du gène TNF-α, confère une susceptibilité accrue au neuroPaludisme [McGuire et al.,

1994].

De récents exemples utilisant cette approche ont également identifié des

polymorphismes du gène de TNFα [Mcguire et al., 1994; Mcguire et al., 1999; Knight

et al., 1999*; Knight et al., 1999**], de la molécule d’adhésion intracellulaire 1(ICAM-

1, CD54) [Fernandez-Reyes et al., 1997; Kun et al., 1999; Bellamy et al., 1998], et de la

Généralités

19

synthétase (NOS2) [Kun et al., 1998; Burgner et al., 1998; Levesque et al., 1999] qui

peuvent influencer la sévérité de la maladie malgré que l’effet de ces allèles peut varier

dans les différentes populations. On a montré pour la première fois que la mutation en

position 238 du gène codant pour la région promoteur du TNF-α est positivement

corrélée au niveau de réponse anticorps spécifique pour les épitopes des antigènes

MSA-2 et RAP-1 de P.falciparum [Migot-Nabias et al., 2000].

II.2.3.3 - Le gène majeur contrôlant les niveaux d'infection palustre

Une étude de la transmission familiale d’un phénotype quantitatif, la densité

parasitaire mesurée dans le sang périphérique par frottis et goutte épaisse, a été

effectuée sur 42 familles au Cameroun. L’analyse de ségrégation a montré la présence

d’un gène majeur récessif contrôlant les niveaux d’infection palustre. Environ 20 % de

la population est estimée comme étant homozygote pour cet allèle et prédisposée à de

forts niveaux d’infection [Abel et al., 1992].

Deux études récentes, l’une au Cameroun [Garcia et al., 1998] et l’autre au Burkina

Faso [Rihet et al., 1998], ont montré qu’il y a une liaison génétique du contrôle de la

densité parasitaire avec le marqueur microsatellite D5S636. Ce marqueur est lié à un

locus contrôlant l’intensité des infections à Schistosoma mansoni, appelé SM1, localisé

dans la région du chromosome 5q31-33 [Marquet et al. , 1996]. Cette région comporte

plusieurs gènes codant pour des molécules qui jouent un rôle important dans la

régulation de la réponse immune à des pathogènes (CSF2,IL-3, IL-4, IL-5, IL-13 et

IRF1 qui régule la transcription de l’IFN-γ). Il est probable que cette région joue un rôle

dans le contrôle de différentes infections parasitaires.

III- Les facteurs liés aux parasites

III.1- L'espèce plasmodiale

Les quatre espèces plasmodiales parasitant l’homme existent à Madagascar, mais, sur

les Hautes Terres, nous rencontrons surtout Plasmodium falciparum et Plasmodium

vivax.

Plasmodium falciparum est le plus virulent mais les causes de décès sont complexes

[Gupta et al., 1994]. Toutefois, P.vivax, qui peut être à l’origine de rechutes après

Généralités

20

plusieurs mois, peut causer une morbidité non négligeable mais peu de

complications. Des études récentes ont montré que la survenue d’un faible poids de

naissance peut être attribué à l’infection placentaire à Plasmodium vivax [Singh et al.,

1997 ; Nosten et al., 1999] et à l’infection à Plasmodium falciparum pour qui la relation

est bien établie [McGregor et al., 1983 ; Brabin, 1983 ; McCormick, 1985 ; Steketee et

al., 1996].

III.2 - La variabilité génétique du parasite

Il est de plus en plus démontré qu’il existe une variabilité génétique du parasite

au sein de chaque espèce, de chaque malade, et de chaque région, probablement à cause

de recombinaison et de sélections et cela a un impact sur la manifestation clinique de la

maladie dans les différentes tranches d’âge et sur la transmission du Paludisme [Gupta

et al., 1994*; Gupta et al.,1994**].

III.2.1 - Le polymorphisme antigénique De nombreuses structures de P.falciparum et de P.vivax sont l’objet d’un

polymorphisme antigénique important, lequel pourrait représenter un écran efficace à la

réponse immune. Les antigènes peuvent être très polymorphiques par des variations

entre différentes souches de P.falciparum ou très variables par des changements, dans le

temps, à l’intérieur des souches. Ainsi, avant d’acquérir une réelle protection, l’hôte doit

accumuler un grand nombre de mémoires immunologiques contre les différents épitopes

antigéniques.

III.2.2 - Variation et commutation antigénique Un phénomène de variation antigénique a été décrit chez P.knowlesi, où les

antigènes parasitaires présents à la surface des érythrocytes infectés varient sous

l’influence conjointe d’anticorps agglutinants et de la rate de l’hôte.

Pour P.falciparum, on parle de commutation antigénique car la modification des

épitopes détectés à la surface des érythrocytes se faisant indépendamment de la présence

de la rate, elle pourrait dépendre de molécules différentes et non de formes

antigéniquement différentes d’un composé donné. Une théorie, expliquant le mécanisme

Généralités

21

de maintien d’une infection parasitaire chronique, est celle des réponses humorales à la

cytoadhérence au ligand de la protéine de la membrane des globules rouges de

P.falciparum (PfEMP-1). En effet, PfEMP-1 est un antigène parasitaire qui est très

variable [Marsh et Howard 1986] et qui est exprimé à la surface des globules rouges qui

sont infectés par les stades matures de P. falciparum ; il semble jouer un rôle dans

l’adhésion du globule rouge parasité à des récepteurs spécifiques dans la micro-

circulation de l’hôte et est, ainsi, particulièrement important pour la survie des parasites

car il protège contre la destruction des globules rouges lors du passage à travers la rate

[Berendt et al., 1989; Ockenhouse et al., 1989; Robert et al., 1995; Treutiger et al.,

1997]. PfEMP-1 est codé par diverses familles de gènes var [Baruch et al., 1995; Smith

et al., 1995; Su et al., 1995] et environ 50 gènes var différents sont présents dans

chaque génome du parasite. Chaque parasite peut induire l’une ou l’autre de ces gènes,

exprimant ainsi différents variants de PfEMP-1 pour coder une protéine qui possède

différentes spécificités de récepteurs. Le taux de commutation peut-être étonnamment

élevé [Roberts et al., 1992]. PfEMP-1 est également un des quelques antigènes

parasitaires connus qui est présenté à la surface des globules rouges infectés et plusieurs

études ont montré son importance dans l’immunité protectrice anti-palustre. L’exemple

le plus flagrant de ceci est peut-être celui de l’étude faite au Kenya [Bull et al., 1998] où

un suivi longitudinal d’enfants a montré la présence d’anticorps spécifiques de quelques

variants de récepteur de PfEMP-1. Chez un enfant ayant été malade du Paludisme, les

variants antigéniques de PfEMP-1 qui ont été exprimés par les parasites à l’époque de

l’accès palustre ne sont souvent pas reconnus par des anticorps spécifiques de cet

enfant. Nous sommes amenés à supposer que cette non-reconnaissance par les anticorps

permet la multiplication des parasites pour aggraver la maladie et à suggérer le rôle

protecteur des anticorps contre PfEMP-1 dans l’immunité acquise.

D’autres facteurs peuvent également être importants dans la lente acquisition de

l’immunité anti-palustre, à savoir le taux d’anticorps circulants anti-protéines de surface

des mérozoïtes1(PfMSP-1) [Reeder et al., 1997], la production d’interféron gamma

(IFN-γ) par les lymphocytes T en réponse aux antigènes de stade hépatique1 (LSA-1)

[Connelly et al., 1997], et les réponses de type inhibition cellulaire anticorps-dépendant

(ADCI) pour plusieurs antigènes parasitaires tels que la protéine de surface des

Généralités

22

mérozoïtes3 (MSP-3) et la protéine riche en glutamate (GLURP) [Oeuvray et al., 1994;

Bouharoun-Tayoun et al., 1990; Lunel et Druilhe, 1989].

Quelle que soit la capacité d'adaptation du parasite, il doit accomplir son cycle de

développement et il doit être transmis chez l'hôte. La présence du parasite chez l'homme

dépend de la capacité du vecteur à le transmettre mais également du contact Homme-

vecteur.

IV- Vecteurs et Prémunition - Les déterminants extrinsèques Les vecteurs du Paludisme humain appartiennent tous au genre Anopheles qui

fait partie de la famille des Culicidae, de l’ordre des Diptères. Les Culicidae regroupent

l’ensemble des insectes connus sous le nom de moustiques. Comme tous les Diptères,

ce sont des holométaboles, c’est-à-dire qu’ils présentent des métamorphoses complètes

et passent, au cours de leur vie, par quatre stades successifs : œuf, larve, nymphe et

adulte ou imago. Les trois premiers stades sont aquatiques, les adultes mènent une vie

aérienne. Les mâles se nourrissent uniquement de jus sucrés, ils ne piquent pas, les

femelles ont besoin de protéines pour assurer le développement de leurs ovaires ; elles

les puisent dans le sang qu’elles prélèvent sur les vertébrés, dont l’homme. À cette

occasion, elles ingèrent puis transmettent des germes pathogènes. Ce sont donc les

femelles seules qui piquent et peuvent transmettre le Paludisme.

Quoiqu’il y ait environ 400 espèces d’Anopheles, seules 60 d’entre elles

transmettent le Paludisme dans les conditions naturelles et seules 30 ont une réelle

importance. De toutes, le complexe Anopheles gambiae et Anopheles funestus sont les

vecteurs les plus efficaces pour la transmission de P.falciparum ; la plus prolifique en

sporozoïtes est An. gambiae, espèce la plus répandue à travers l’Afrique tropicale. De

tous les facteurs influençant la transmission du Paludisme, à part l’immunité de l’hôte,

la densité, les modes trophiques et la longévité des vecteurs sont les plus importants.

IV.1 - Densité des vecteurs

La transmission est directement proportionnelle à la densité des vecteurs, du

carré du nombre de piqûre, par homme, par jour, par moustique et du 10ème de la

puissance de la probabilité de survie d’un moustique en un jour [Molineaux, 1988 ;

Bruce-Chwatt, 1985].

Généralités

23

Les indices traduisant la densité anophélienne, et, plus particulièrement, le volume de la

fraction anthropophile des populations d’anophèles, afin d’évaluer le degré du contact

homme-anophèle, sont le nombre d’anophèles adultes par pièce ou par case, le nombre

de piqûres par homme et par heure ou par nuit. En raison des caractères des gîtes

larvaires des anophèles, aucune évaluation de la densité ne peut être obtenue sur les

stades pré-imaginaux et seuls les adultes sont pris en compte à cet égard.

Le principal facteur qui pourrait influencer la densité vectorielle est la lutte anti-

vectorielle. Cette lutte comprend 2 principaux volets qui sont la lutte imagocide, la lutte

anti-larvaire.

La lutte imagocide, selon une stratégie mondiale, se fait par le recours à des

mesures sélectives de prévention qui, à chaque fois, doivent déboucher sur des résultats

durables. Ces mesures doivent avoir pour but d’empêcher que la situation n’empire,

d’éviter le gaspillage des ressources et de contribuer au bon développement des services

de santé, de la coopération intersectorielle et de la participation communautaire.

La lutte antivectorielle sélective consiste en une utilisation ciblée de différentes

méthodes, soit isolément, soit en association, afin de prévenir ou de réduire

économiquement les contacts homme-vecteur, dans le souci d’assurer la continuité de

l’action. La mise en œuvre des mesures de lutte dépend d’un certain nombre de

facteurs : épidémiologie du Paludisme, données disponibles, possibilités et limites de

chacune des méthodes, infrastructure et moyens dont disposent les institutions. Tous ces

facteurs varient d’une région ou d’un pays à l’autre ou à l’intérieur d’un même pays ou

région.

IV.2 - Les modes trophiques

L’efficacité avec laquelle les moustiques transmettent le Paludisme est

intimement associée à leur contact avec l’hôte humain. La capacité vectorielle relative

de deux espèces peut être déterminée par les différences de leur degré de préférence

pour le sang humain c’est-à-dire le degré d’anthropophilie ou de zoophilie (en fonction

de la nature et du nombre des hôtes à disposition) ou dans leur degré de préférence

d’endo ou d’exophagie. Le mode trophique le plus important à considérer ici est

l’anthropophilie car la prise de repas de sang sur l’homme donneur et récepteur des

parasites humains, est la condition sine qua non de la transmission, donc influe sur la

prémunition. Une anthropophilie stricte, soit par suite des préférences trophiques du

Généralités

24

vecteur, soit par suite de l’absence d’hôtes alternatifs, constitue la situation la plus

favorable. Les espèces à régime mixte, homme/animal, diminuent d’autant leurs

chances de s’infecter puis de transmettre qu’elles se nourrissent plus fréquemment sur

l’animal.

La distance de l’habitation au gîte est également à considérer. Le taux

d’inoculation diminue à mesure que l’on s’éloigne des gîtes larvaires des anophèles

vecteurs. Dans un même village, il peut varier de 1 à 10 suivant les maisons. D’autre

part, les maisons au bord des gîtes servent d’écrans pour le reste du village. Les étables

ou abris d’animaux font de même pour les espèces anthropozoophiles.

Dans les régions montagneuses où les gîtes sont localisés au fond de la vallée, la

transmission diminue rapidement en s’éloignant des gîtes dans les villages. Dans la

région de Mbouda, au Cameroun, il n’y avait pratiquement plus de piqûres à 200m au-

dessus de la vallée.

Observé depuis longtemps, ce phénomène a été mis à profit par les créoles à Mayotte

pour se protéger, et avant notre ère, Galien conseillait d’établir les villages loin des

marais pour éviter les fièvres.

Le nomadisme temporaire ou permanent peut amener des populations vivant dans les

zones “ saines ” au contact de sites impaludés à certaines périodes de l’année.

IV.3 - La longévité des vecteurs

C’est un indice bio-écologique important sur le plan épidémiologique. En

admettant que l’anophèle s’infecte au cours de son premier cycle, il devra ensuite

survivre pendant une durée au moins égale à celle du cycle extrinsèque du parasite pour

atteindre un âge épidémiologiquement dangereux.

La durée du cycle s’allonge lorsque la température diminue et elle est plus courte, à

température égale, chez P. vivax que P.falciparum ; à 25°C, elle est de 10 jours pour

P.vivax et de 13 jours pour P.falciparum ; à 22°C, elle est de 14jours pour P.vivax et de

18 jours pour P.falciparum ; à 20°C, P.falciparum cesse pratiquement d’être transmis et

le cycle de P.vivax est de 19 jours ; à 16°C,P.vivax cesse d’être transmis.

Les très bons vecteurs du Paludisme se caractérisent par une longévité supérieure à deux

semaines dans un climat tropical où le cycle extrinsèque est court. Certaines espèces, à

durée de vie moyenne moins élevée, ne peuvent transmettre que P. vivax à cycle plus

Généralités

25

rapide. De nombreuses espèces ont une durée de vie moyenne trop brève pour permettre

le développement des plasmodies. Seuls quelques individus atteignent un âge

épidémiologiquement dangereux. Ils ne peuvent devenir infectants et toujours en très

faible nombre, que dans les régions où une forte endémie est entretenue par d’autres

espèces, meilleurs vecteurs. Elles ont été qualifiées du terme assez vague de vecteurs

secondaires.

Si tel est la part des facteurs intrinsèques de l'hôte, les facteurs extérieurs à l'hôte n'ont

pas moins d'importance dans la modulation de la prémunition.

Parmi les facteurs extrinsèques, nous avons le climat, le contexte socioéconomique, les

conflits politiques et surtout l’efficacité des moyens de lutte et de prévention.

IV.4 - Facteurs climatiques, géographiques, environnementaux et Prémunition

Les régions tropicales avec les températures chaudes, les fortes pluies et une

forte humidité sont favorables au développement des moustiques, leur longévité et à la

sporogonie des parasites.

Les régions géographiques où la population est susceptible aux épidémies sont

particulièrement importantes. Ces zones sont souvent arrosées par des précipitations

intempestives, subissent des flux de migrations, des épisodes épidémiques de Paludisme

et de programmes de prévention et de contrôle d’autres maladies. Les épidémies

impliquant les précipitations, la température, la géographie et surtout la susceptibilité et

l’insensibilité de la population aux épidémies naissantes deviendront plus fréquentes

[Fontaine et al., 1961 ; Lepers et al., 1991 ; Conner et al., 1999]. Les cartographies

récentes des zones impaludées par endémicité et par risque épidémique peuvent aider à

prévenir médicalement les épidémies catastrophiques et perturbatrices si des objectifs

de programmes réalistes et des plans d’actions ont été établis, des contrôles périodiques

et des supervisions sont faites, et des actions correctives sont rapidement mises en

oeuvre en cas de lacunes [Craig et al., 1999 ; Snow et al., 1999 ; LeSueur, 1996 ; Bryce

et al., 1994].

Dans les modifications anthropiques du milieu, il faut distinguer trois séries de

phénomènes:

Généralités

26

- La destruction de la forêt a permis à des espèces héliophiles comme An. gambiae s.l.,

en Afrique, de s’installer, alors qu’en Asie, elle contribuait à l’élimination d’An. dirus,

espèce ombrophile.

- Dans les pays où l’eau est rare (Somalie, Grande Comore), les citernes constituent des

gîtes artificiels responsables à eux seuls d’un Paludisme de haute endémicité.

- Le développement agro-industriel, basé sur la maîtrise de l’eau, s’est traduit par la

création de lacs de retenue, de barrages de toutes tailles et de surfaces irriguées. Les

bords des lacs et les rizières constituent des gîtes très productifs en moustiques. Ils ont

été à l’origine du développement du Paludisme dans les régions où il n’existait pas ou

était peu fréquent. Dans les régions de haute endémicité, l’augmentation du nombre des

vecteurs n’a pas obligatoirement entraîné celle de la maladie, les habitants disposent de

davantage de ressources pour assurer leur propre protection, par moustiquaires ou

médicaments antipaludiques. De plus, les infrastructures sanitaires des zones de mise en

valeur sont souvent meilleures que dans le reste du pays.

L’urbanisation entraîne une occupation du sol par des maisons ou des infrastructures

et donc diminue les surfaces disponibles pour les gîtes. De plus, les eaux de surface,

polluées par des effluents domestiques, deviennent impropres au développement des

anophèles. Le Paludisme, ou tout au moins sa transmission, diminue de la périphérie

au centre. Deux exceptions à cette règle : pendant la construction des villes, en

Afrique notamment, les fosses d’emprunt d’argile entraînent la pullulation de

vecteurs comme An. gambiae s.l., et une augmentation du nombre des cas de

Paludisme; en Inde, les citernes au-dessus des maisons sont d’excellents gîtes à

An.stephensi, à l’origine d’un vrai Paludisme urbain.

IV.5 - Contexte socio-économique, politique et Prémunition

Durant ce dernier siècle, on a assisté à la diminution de la transmission dans les

régions tropicales après l’amélioration du niveau socio-économique. Cette arrêt de la

transmission est lié à l’amélioration de l’hygiène générale et la modification de

l’environnement avec l’assèchement des marais, l’élimination des canaux d’évacuation

à ciel ouvert et des gîtes à moustiques, la pose de rideaux aux portes et fenêtres et

l’utilisation courante de l’air conditionné. La disponibilité d’un diagnostic rapide et des

médicaments pour les maladies aiguës et la diminution de la pauvreté ont été associée

Généralités

27

à la diminution de l’endémicité palustre. Les bénéfices économique et éducatif, les

progrès dans la fabrication et la commercialisation du DDT et des autres insecticides ont

eu un impact considérable sur la charge du Paludisme en zones tempérées [Andrewes,

1950 ; Bruce-Chwatt et Zulueta, 1980]. Dans certains pays d’Afrique, aucune

association n’a été trouvée entre le statut socioéconomique et les accès graves de

Paludisme, l’anémie et la réinfection [Koram et al., 1995 ; Luckner et al., 1998]. Le

contexte socioéconomique peut refléter l’accès et l’utilisation des mesures de contrôle et

de prévention et peut également refléter une relative inefficacité de leur emploi.

Il est fréquent que les projets de développement apportent une contribution

involontaire au risque de Paludisme. Il faut donc élaborer et faire appliquer des

politiques et une législation permettant d’éviter ce risque, c'est-à-dire sur lesquelles on

peut s’appuyer pour s’opposer aux effets négatifs que ces projets pourraient avoir sur

l’épidémiologie du Paludisme.

Dans les projets de développement de grande envergure, on incite à considérer les

études d’impact sanitaire comme des éléments essentiels de l’étude générale d’impact

sur l’environnement. Une étude d’impact sanitaire doit comporter une évaluation

complète des effets du projet sur l’épidémiologie du Paludisme, non seulement dans ses

environs immédiats ou encore sur les personnes qui y participent, mais aussi dans toute

sa zone d’influence.

Si cette évaluation est bien menée au stade de la planification, il est possible, pour un

investissement minime mais convenablement conduit, d’éviter non seulement un

Paludisme d’origine anthropique, mais encore de mieux combattre la maladie dans la

zone d’influence du projet. Par contre, si cette évaluation n’a pas été faite au stade de la

planification, la conséquence en sera souvent une épidémie de Paludisme ou la

résurgence de la maladie accompagnée d’une morbidité et d’une mortalité élevées et des

investissements importants seront nécessaires pour y faire face.

Il conviendrait également de se renseigner sur les expériences actuelles de prise en

charge environnementale du Paludisme par la démoustication.

IV.6 - Moyens de lutte, prévention et Prémunition

La lutte et la prévention contre le Paludisme comprend actuellement la

protection personnelle, l’utilisation de médicaments et les stratégies de contrôle des

Généralités

28

vecteurs. Ces interventions ont un impact important sur la transmission donc sur la

prémunition.

IV.6.1 - La protection personnelle L’absence de murs ou leur précarité favorise l’accès des anophèles aux dormeurs

et , ensuite, leur départ des maisons. En Guyane, les maisons des Amérindiens n’ont

souvent pas de murs. En Asie du sud-est, An. dirus est certes exophile, mais il s’attaque

en général à des défricheurs de forêts dont l’abri est un simple toit. L’absence de murs

est , en outre, un obstacle aux traitements domiciliaires.

Les anophèles ne restent en général pas longtemps dans des maisons modernes très

aérées. L’exophilie qui leur est imposée peut raccourcir leur espérance de vie et

diminuer leur capacité vectorielle. Les populations qui dorment à l’extérieur pendant les

périodes chaudes sont plus directement confrontées aux anophèles que celles qui ont des

mœurs casanières. Le taux d’inoculation n’est pas obligatoirement modifié mais les

mesures de lutte sont rendues plus difficiles.

Dans certaines régions, plutôt que des moustiquaires, ce sont divers autres

accessoires du ménage que l’on traite par des insecticides : rideaux, paravents de raphia,

hamacs, écrans pare-mouches etc. C’est une pratique qui conférera une plus grande

versatilité à l’utilisation de matériaux traités et contribuera à les faire mieux accepter.

Il conviendrait à cet égard de déterminer le degré de sécurité conféré par les hamacs

utilisés en zone de jungle, notamment en Amazonie ainsi qu’en Asie du sud et du sud-

est. On pourrait par exemple se baser sur la sécurité des uniformes militaires traités par

des insecticides. Dans les zones d’endémie, les objets traités par des insecticides

devraient un jour devenir des accessoires ménagers ordinaires vendus en pharmacie ou

dans les bazars locaux. Il faut cependant étudier sans délai comment faire en sorte que

les couches défavorisées de la population puissent se les procurer.

Un problème va se poser aux programmes de lutte antipaludique à propos de ces

matériaux imprégnés : en effet, les partenaires du secteur commercial font des dons

destinés à couvrir les besoins à court terme, dons qui, par cela même, risquent d’avoir

un effet négatif à long terme. Il faut donc encourager ces “ donateurs ” à veiller

davantage à la continuité de leurs programmes de dons. Afin de rendre plus abordables

les moustiquaires, insecticides et autres produits, on devra envisager un certain nombre

Généralités

29

de mesures telles que l’exemption de taxes, le contrôle des prix et la possibilité de faire

figurer les moustiquaires et les insecticides sur les listes de médicaments essentiels. Le

marketing social est considéré comme une initiative importante permettant de créer une

demande qui sera progressivement satisfaite par le secteur commercial. Il incombera

toutefois au secteur public d’assurer la qualité des moustiquaires et des insecticides. Il

faut mettre au point sans tarder des tests simples permettant de contrôler la présence

d’insecticides sur une moustiquaire.

Dans un programme de longue durée qui vise à inciter la population à utiliser des

matériaux traités par un insecticide, la question du retraitement est primordiale. Par

conséquent, il faut faire davantage d’efforts pour expliquer aux usagers la nécessité de

retraiter périodiquement les divers accessoires du ménage. Cette opération peut

s’effectuer de diverses manières, par exemple en utilisant des doses prêtes à l’emploi

sous la forme de sachets ou de comprimés - une solution qui devrait permettre de se

procurer plus facilement des insecticides dans les zones situées en périphérie. Un

contrôle rigoureux du retraitement est nécessaire pour s’assurer que la dose

d’insecticide utilisée est ni excessive, ni insuffisante. Il convient également d’étudier

des méthodes qui permettent d’accroître la résistance au lavage du dépôts d’insecticides,

par exemple en procédant à une imprégnation permanente.

L’influence des moustiquaires imprégnées sur la mortalité générale est clairement

établie. Il faut cependant étudier leurs effets à long terme sur l’immunité de la

population humaine et sur le comportement des populations de moustiques. Pour avoir

une idée approximative de l’influence que les activités de lutte - et notamment l’usage

de moustiquaires traitées - peuvent avoir sur les tendances de la morbidité et de la

mortalité, on peut se baser sur le nombre d’hospitalisations pour anémie ou Paludisme

grave. La surveillance et l’évaluation de l’usage des matériaux traités aux insecticides

doivent faire partie intégrante de tous les programmes de lutte contre le Paludisme.

IV.6.2 - Utilisation des médicaments L’utilisation d’antipaludéens gamétocytocides : les artésunates abaissent le

nombre de gamétocytes chez les sujets infectés et réduisent probablement aussi la

transmission. Lorsque la transmission est faible, le recours à ces produits pour traiter les

malades pourrait jouer un rôle préventif important [Price et al., 1996].

Généralités

30

Tous les pays d’endémie palustre des différentes régions du monde ont admis

que le diagnostic précoce et le traitement rapide, éléments de la stratégie mondiale

préconisée par l’OMS, constituaient la pierre angulaire des efforts de lutte ainsi ces pays

les ont mis en œuvre. Dans la région africaine de l’OMS, les cinq dernières années ont

été marquées par l’élaboration de plans nationaux d’action, conformément aux

recommandations de la stratégie mondiale, par la plupart des pays d’Afrique

subsaharienne. De nombreux pays ont également entrepris de rappeler en formation plus

de 16 000 agents de santé afin de leur apprendre à poser un diagnostic précoce et à

instituer un traitement convenable ; c’est là une mesure qui jette les bases d’une lutte

efficace contre le Paludisme. Dans la région du Pacifique occidental, la mortalité

palustre a fortement reculé, notamment au Viet-Nâm, grâce en partie à l’extension des

centres de traitement, au recours à l’artémisinine (distribuée gratuitement) et à

l’utilisation de moustiquaires imprégnées d’insecticide. Dans la région de l’Europe, le

but de la stratégie mondiale est d’assurer un traitement radical des cas. En fait, malgré

des progrès notables, chaque région connaît encore des problèmes.

Dans certains pays des régions de la Méditerranée orientale, de l’Asie du sud-est et du

Pacifique occidental, les établissements du secteur public où l’on traite le Paludisme

sont, en règle générale, insuffisamment utilisés, en raison de la mauvaise qualité de

leurs prestations. Il s’ensuit que, souvent, les malades souffrant de Paludisme

s’adressent aux établissements de soins du secteur privé où il est fréquent que l’on ne

suive pas les directives thérapeutiques. Dans certains pays, on continue à recourir au

traitement présomptif et la progression permanente de la poly pharmacorésistance dont

fait preuve le parasite reste préoccupante.

De nombreux programmes de formation à la prise en charge clinique des cas ont été

organisés, mais il en faudrait davantage, notamment dans le secteur privé.

Dans la région européenne de l’OMS, la rupture des liens traditionnels entre les Etats

nouvellement indépendants et l’ancienne Union Soviétique a créé une situation

économique difficile. L’exode des personnels expérimentés et la pénurie de matériel et

de fournitures ont eu pour conséquence une réduction brutale et importante de la qualité

des soins, notamment en ce qui concerne le diagnostic, la prise en charge des malades et

l’action préventive. Dans nombre de pays d’Europe occidentale, le taux de létalité parmi

les cas importés de Paludisme à falciparum, qui s’est élevé de 1,5-7 %, est inadmissible

Généralités

31

et ne correspond pas aux niveaux généralement élevés des soins médicaux dans la

Région - ce qui incite à penser que le diagnostic et la prise en charge des malades

laissent à désirer. Dans la région de l’Afrique, même si la couverture assurée par les

établissements de soins s’est améliorée globalement, de nombreux pays connaissent

encore des problèmes, notamment là où se produisent des troubles sociaux.

L’introduction d’un système de recouvrement des coûts du traitement par de nombreux

pays a eu des conséquences variables. Dans certaines régions, cette mesure a eu un effet

néfaste sur le traitement des malades, en particulier lorsqu’elle ne s’accompagnait pas

d’une amélioration dans la qualité des soins. Les médicaments de première et deuxième

intention qui sont largement utilisés dans le secteur privé sont d’une qualité incertaine et

rares sont les pays de la Région qui disposent de moyens leur permettant de surveiller la

qualité des médicaments. L’apparition de souches de P. falciparum résistantes à la

chloroquine et à la sulfadoxine/pyriméthamine en Afrique orientale et en Afrique

occidentale est préoccupant du fait que les autres produits sont beaucoup plus coûteux.

Dans la région des Amériques, des progrès importants ont été réalisés dans l’intégration

des programmes traditionnels de lutte antipaludique au sein du système général de

santé. Même si les services spécialisés, doivent encore être renforcés dans de nombreux

pays.

IV.6.3 - Pulvérisations intradomiciliaires Une couverture insecticide générale, comme on l’a fait par le passé avec le DDT

et d’autres produits, ne constitue plus une stratégie recommandée. La réduction de cette

couverture est encore à faire dans les Amériques, en Asie et dans certaines régions

d’Afrique (là où la transmission est focale et instable ainsi que dans les zones sujettes à

épidémies). Étant donné les moyens financiers et humains nécessaires et compte tenu du

risque de résistance chez les vecteurs ou de problèmes de pollution de l’environnement,

les pulvérisations intradomiciliaires ne doivent être pratiquées que dans des

circonstances bien définies, caractérisées par un risque élevé ou de nature particulière.

Dispersé dans tout l’environnement, le DDT est peu à peu abandonné sous la pression

des milieux politiques et économiques.

Il faut réviser les indicateurs épidémiologiques sur lesquels se fonde la décision de

pratiquer ces pulvérisations domiciliaires, afin de prendre en compte les modalités de la

Généralités

32

transmission qui peuvent varier avec le temps et le lieu. Les principales zones où ces

pulvérisations sont envisagées peuvent être subdivisées en secteurs opérationnels plus

réduits, avec ciblage précis des endroits à traiter. Il faut également définir les critères sur

lesquels sera basée la décision de commencer ou de cesser les pulvérisations.

Une analyse encore plus fine des données épidémiologiques permet de réserver les

pulvérisations aux habitations qui se trouvent là où le risque de transmission est

maximal, par exemple à proximité de grands gîtes larvaires. En tenant compte des lieux

de repos préférés des vecteurs, on pourrait également réduire les pulvérisations à

certaines surfaces de l’habitation.

La question de l’usage du DDT a été abordée en 1995 lors d’une réunion du

Groupe d’étude de l’OMS sur la lutte contre les vecteurs du Paludisme et autres

maladies transmises par les moustiques [OMS 1995]. Le Groupe a exprimé l’avis que le

DDT peut être utilisé pour combattre les vecteurs dans la mesure où le produit utilisé

correspond aux spécifications de l’OMS et où il est épandu et éliminé avec les

précautions nécessaires. Après avoir réexaminé ces conclusions, le Comité d’experts a

estimé qu’elles sont toujours valables.

Dans certains pays où le vecteur du Paludisme est encore sensible au DDT, cet

insecticide est utilisé pour les pulvérisations intradomiciliaires. Toutefois, dans presque

tous les pays, le DDT est interdit en agriculture et un certain nombre d’entre eux ont

étendu cette interdiction aux épandages dans un but de santé publique. Plusieurs autres

pays (tels que l’Afrique du Sud, l’Inde et le Mexique) ont décidé de ne plus utiliser de

DDT en santé publique d’ici 3 à 8ans.

Conformément à leur mandat, les participants aux précédentes réunions des divers

Comités d’experts et Groupes d’études concernés se sont penchés sur les aspects du

DDT et autres insecticides qui relèvent de la toxicologie humaine. L’application ciblée

d’insecticides aux murs intérieurs des habitations dans le but d’interrompre la

transmission, réduit considérablement la dispersion de ces produits dans

l’environnement. C’est pourquoi on a estimé que les risques écologiques liés à ces

mesures ciblées étaient minimes, ce qui ne fait pas de doute si on les compare à ceux qui

découlent des usages agricoles, lesquels mettent en jeu des volumes d’insecticides

beaucoup plus importants. Les organismes chargés de la protection de l’environnement

estiment cependant qu’une proportion non négligeable du DDT initialement destiné à la

Généralités

33

santé publique finit par aboutir dans le secteur agricole par suite de pratiques

commerciales illicites et se retrouve fatalement dans l’environnement. On ne possède

pas suffisamment de données pour chiffrer exactement l’ampleur du problème, mais il

semble que son impact soit minime. Il est clair, toutefois, que dans le contexte d’un

développement durable et conformément aux principes retenus par la Conférence des

Nations Unies sur l’Environnement et le Développement [UN, 1993], l’OMS doit

désormais voir plus loin que les simples problèmes de toxicologie humaine et se

préoccuper des conséquences que l’utilisation du DDT peut avoir sur les ressources de

la planète et la biodiversité.

La lutte anti-larvaire, quant à elle, n’est pas non plus à négliger. Cette lutte peut

être directe en s’attaquant aux larves elles-même ou à leur habitat c’est-à-dire les gîtes.

On a montré que les poissons larvivores pouvaient être intéressants dans

certaines situations (par exemple, dans les zones à épidémie de l’état de Karnataka en

Inde), mais ils ne sont pas encore utilisables à une échelle opérationnelle.

IV.6.4 - Aménagement de l'environnement Dans les zones impaludées, un peu partout dans le monde, le Paludisme dû aux

activités humaines que l’on appelle parfois la “ malédiction des tropiques ” est encore

une très fréquente séquelle de certains projets de développement économique. La

maladie est non seulement le résultat de l’impact écologique de ces projets, notamment

ceux qui concernent les ressources hydrologiques et l’agriculture, mais aussi des

mélanges de populations que ces projets entraînent, populations dont tous les membres

n’ont pas la même immunité vis-à-vis du Paludisme.

On se rend de plus en plus compte du caractère hétérogène que revêt la

transmission du Paludisme en Afrique subsaharienne : la diversité des modes de

transmission traduit l’évolution de facteurs liés à l’activité humaine (telles que

l’urbanisation de la population - actuellement de l’ordre de 40% - l’amélioration des

infrastructures et le développement social). L’urbanisation a mieux fait prendre

conscience de la nécessité de combattre le Paludisme et la lutte antipaludique a du

même coup bénéficié d’un meilleur soutien politique. L’environnement urbain offre de

meilleures possibilités de lutte sélective.

De nouvelles expériences ont été tentées en milieu rural :

Généralités

34

En présence d’une transmission stable, l’utilisation judicieuse de matériaux

imprégnés d’insecticide se révèle être la meilleure méthode de prévention.

En présence d’une transmission instable, il peut être bon de procéder à des

pulvérisations intradomiciliaires, dans la mesure où il existe une infrastructure qui

assure la continuité du programme. Ces dernières années, les campagnes de

pulvérisations intradomiciliaires sont devenues de plus en plus sélectives, en partie à

cause de la mise en œuvre de la Stratégie mondiale de lutte contre le Paludisme.

Dans les zones où les matériaux imprégnés et les pulvérisations intradomiciliaires

seraient envisageables, on étudie l’intérêt, la rentabilité et la synergie éventuelle des

deux méthodes. Dans les zones sujettes à des épidémies et celles où la saison de

transmission est très brève, les épidémies seront mieux contenues par des

pulvérisations intradomiciliaires que par l’utilisation de matériaux imprégnés.

La redéfinition épidémiologique des zones à risque palustre a conduit à les

classer par ordre de priorité et à un meilleur ciblage des moyens de diagnostic et de

traitement en faveur des secteurs où les besoins sont les plus criants.

V- Madagascar

V.1 - Les Hautes Terres de Madagascar et épidémies de Paludisme

Les épidémies de Paludisme dans les régions des Hautes Terres représentent un

problème significatif de santé publique. Historiquement, une faible exposition à

l’infection a doté la population locale d’une faible immunité fonctionnelle, résultant en

une mortalité relativement élevée chez les adultes et les enfants pendant les épidémies.

Et en même temps, les programmes nationaux de lutte contre le Paludisme se sont

avérés être mal équipés en terme d’identification et de prise en charge des épidémies.

C’est pourquoi plusieurs des épidémies précédentes ont pu se développer ou n’ont pas

pu être détectées.

Aussi, il est doublement nécessaire d’avoir une meilleure connaissance scientifique du

Paludisme des Hautes Terres, d’une part, et une meilleure aptitude locale dans la

surveillance et la prise en charge, d’autre part.

Généralités

35

V.1.1 - Contexte et définition des Hautes Terres Centrales de

Madagascar

Les Hautes Terres Centrales, longtemps désignées sous le terme de “ Hauts

Plateaux ” malgaches, comprennent les deux provinces : Antananarivo (l’Imerina) et

Fianarantsoa (le Betsileo) et présentent un relief très varié : des massifs compacts

comportant les plus hauts sommets de l’île ; des grands dômes isolés, rocheux et

dénudés ; des reliefs en pains de sucre ou en cornes et des crêtes aiguës et dentelées

formant des reliefs parallèles et rectilignes ; en contrebas des “ tampoketsa ”, des

collines monotones empâtées de latérite formées de chaos de croupes arrondies, collines

basses aux pentes recouvertes d’herbes. De plaines d’alluvions qui sont des zones

déprimées, soit d’origine tectonique, soit dues à des barrages mis en place par des

éruptions volcaniques et qui ont créé des lacs dont la vidange incomplète laisse des

zones plates à fond marécageux et à hydrographie indécise, des buttes aux sommets

tabulaires formant des surfaces sub-horizontales. Ces quelques formes d’aplanissement

Généralités

Fig

Hautes TerresCentrales

200km

< 300 m

300 - 599 m

Altitude moyenne

Hautes TerresCentrales

0

36

ure 2 :Les Hautes Terres Centrales de Madagascar

600 - 899 m

900 – 1199 m

1200 – 1799 m

> 1800 m

Généralités

37

désignées sous le terme de “ Tampoketsa ”, dont l’altitude varie de 1000 à 1850m et qui

ne couvrent, en définitive, qu’une surface relativement restreinte sont les véritables

plateaux des Hautes Terres. Elles sont entaillées de vallées plus ou moins profondes de

200 à 300m de dénivelés.

Un réseau hydrographique dont les vallées parfois encaissées et à fonds plats occupées

très fréquemment par des rizières ont un profil longitudinal irrégulier avec des rapides

importants, comportant même des chutes relativement élevées et des biefs calmes. Dans

les plaines et les zones déprimées marécageuses, les méandres sont nombreux.

Le climat de ces régions est modifié à la fois par l’altitude et la latitude. Une

saison hivernale d’autant plus fraîche que l’altitude est plus élevée s’étale de mai à

septembre ou octobre et une saison chaude et humide de novembre à avril [Chaperon et

al., 1993 ; Chevalier, 1952 ; Marrama et al., 1995]. La température est très variable avec

une température moyenne du mois le plus frais comprise entre 10 et 15°C et une

température moyenne supérieure à 20°C pendant la saison chaude et humide [Marrama

et al., 1995].

Les vents dominants sont l'alizé du sud-est et la mousson du nord-ouest qui,

heurtant les reliefs de l'île, conditionnent la répartition des précipitations. La zone des

Hautes Terres Centrales est caractérisée par une pluviosité moyenne de 800 à 1500

millimètres.

Ces régions, selon les travaux des ethnologues, de Grandidier à Julien, ont été

peuplées au départ par les “ vazimba ”, une peuplade d’origine africaine et sur ce

substratum africain s’est développé un tronc indo-mélanésien sur lequel s’est greffé des

Javanais. L’arrivée des Européens au XVIIè siècle ne semble pas influencer les

caractéristiques ethnographiques de ces régions[Bernard, 1957 ; Chevalier, 1952]. Les

premières migrations vers les Hautes Terres, de ces peuplades venues par mer, ont été

motivées par la recherche de terrains de culture et de pâturages, poussées en avant par

les maladies, l’épuisement des terres ou l’arrivée de groupes concurrents.

Depuis longtemps ces régions enregistrent la plus forte démographie [Bernard, 1957 ;

Chevalier, 1952].

Ces régions sont aussi sujettes à des mouvements de travailleurs migrants vers les côtes

ou les versants (zones à Paludisme stable) pour des travaux agricoles saisonniers. Il faut

noter que la riziculture inondée est largement pratiquée sur les Hautes Terres Centrales

Généralités

38

de Madagascar et sur les versants. C'est d'ailleurs le développement de ces cultures qui a

provoqué l'arrivée de P.falciparum sur les plateaux et l'apparition de poussées

épidémiques dès le XIXè siècle. L'irrigation, en permettant l'introduction du "vary

aloha" ou riz précoce dont la récolte a lieu en pleine saison chaude (janvier-février) a

permis l'introduction et l'implantation d'An. funestus [Blanchy et al., 1993].

V.1.2 - Le Paludisme des Hautes TerresIl n’y a pas de définition exacte du Paludisme des Hautes Terres. S’il est simple

de le décrire comme “ Paludisme survenant sur les Hautes Terres ”, le terme de “ Hautes

Terres ” en lui-même est tout à fait relatif et peut être défini de différentes manières

selon le sujet et la région en question [Braun et al., 1997]. De plus, l’altitude est un

déterminant important de l’endémicité palustre [Hirsch, 1883]. Ce sont les facteurs de

transmission, qui sont directement ou indirectement affectés par l’altitude, qui ont une

importance épidémiologique. La température ambiante est la plus importante d’entre

eux, car elle affecte le développement et la survie du vecteur. En bref, la durée de la

sporogonie augmente de façon hyperbolique avec la baisse de la température jusqu'à un

point où toute activité de développement du parasite cesse. Cette température critique

varie d’une espèce de parasite à une autre ; les études en laboratoire pour P.falciparum

l’ont estimé de l’ordre de 16-19°C [MacDonald, 1957 ; Detinova, 1962] et en pratique,

on admet que la transmission peut être limitée aux mois où la température moyenne est

au dessus de ce seuil [Molineaux, 1988]. Généralement, les observations sur le terrain

confirment cette constatation.

Le faciès des plateaux présente des caractères voisins du faciès austral qui

couvre le sud du continent africain. La transmission y est saisonnière et l’on y observe

un mosaïque d’intensité de la transmission d'un lieu à l'autre. Elle est, pour l'essentiel,

liée aux rizières qui occupent tous les bas fonds. La transmission est assurée par An.

arabiensis, espèce zoophile, anthropophile d'occasion et exophile, et par An. funestus

anthropophile et endophile. C'est un Paludisme qui est considéré comme stable jusqu'à

l'altitude de 1000 mètres, instable et saisonnier (d'octobre/novembre à avril/mai) entre

1000 et 1500 mètres, et exceptionnel au delà des 1500 mètres où l'on se trouve en zone

de Paludisme importé, mais le risque épidémique n'est pas nul si les conditions de

transmission sont réunies au cours de la saison chaude et pluvieuse. L' instabilité est dûe

Généralités

39

à la fraîcheur liée à l'altitude et se manifeste sous forme d'épidémies qui touchent toutes

les classes d'âges, la population n'ayant pas d'immunité [Blanchy et al., 1993*].

V.1.3 - Les épidémies des Hautes Terres de MadagascarL ’ Histoire du Paludisme sur les Hautes Terres se résume en des épisodes

épidémiques spectaculaires.

1878

La première épidémie débute en Avril 1878, autour d’Antananarivo, puis s’étend

sur l’ensemble des plateaux. À cette époque, elle est appelée en Imerina

“ tazon’Avaradrano ” (fièvre d’Avaradrano) ou “ Tangokely ” ( ?) et le plus souvent

“ aretin’olona ” (épidémie). En “ Betsileo ”, on parle de “ rapo-rapo ” (situation de

crise) et “ safo-tany ” (balayage). Cette épidémie commence dans un contexte de déficit

immunitaire généralisé de la population car, à cette époque, on vient d’essuyer une

épidémie de variole (1877). Bien qu’au départ l’on ne soit pas fixé sur la nature de

l’agent qui causa cette forte fièvre, tous les symptômes relatés lors de cette première

épidémie donnent à penser qu’il s’agit du Paludisme. La maladie se caractérisait par de

violents et subits maux de tête, particulièrement intenses sur la nuque. En même temps,

l’estomac et les entrailles étaient atteints, entraînant des vomissements, des coliques et

des diarrhées. Des attaques de fièvre survenaient matin et soir, et le malade sentait sa

peau brûlante, ses joues creuses [Raison-Jourde 1991].

Les premiers cas de fièvre mortelle se sont déclarés dans la région nord de la ville

d’Antananarivo selon une délimitation très localisée pour ensuite atteindre le

“ Betsileo ” en 1879 en passant par le “ Vakinankaratra ” pour se perdre en pays

“ Bara ” sur la marge septentrionale par défaut de communication d’information.

L’Ouest est quelque peu atteint sans aller au delà du “ Vonizongo ”. De son apparition

en 1878 à 1880, la forme de la maladie semble évoluer jusqu'à penser à l’apparition

d’une forme nouvelle qui atteint les populations jusque là préservée et semble être plus

virulente [Henrot 1895]. A partir de ce moment là, le mal revient périodiquement à

chaque fin de saisons de pluies.

La cause de cette épidémie est attribuée à plusieurs facteurs dont le déficit immunitaire

cité plus haut, mais également à cette époque, les pratiques culturales ont été quelque

peu perturbées par les corvées royales telles que construction du temple royal,

Généralités

40

restauration du palais du Premier ministre ou construction de temples à l’arrivée des

missionnaires. Ces travaux ont duré très longtemps et ont été parfois laissés en suspens,

ce qui favorise l’existence de gîtes pour les moustiques car les rizières travaillées ou non

sont inondées et les fosses d’où l’on a pris de la terre pour les briques sont favorables à

leur développement. Il faut également noter un changement de comportement de la

population qui, à cause de la surpopulation des villages fortifiés et par l’augmentation

d’une certaine sécurité, vont s’installer sur les basses pentes, plus au contact des

moustiques. Et enfin, un facteur non négligeable est le climat de cette époque où durant

les années 1877 à 1879 Madagascar connait une sérieuse dépression qui serait porteuse

de vents violents, poussant les moustiques des marges à travers les reliefs des Hautes

Terres qui auraient permis aux espèces qui n’y existaient pas de s’y installer dès qu’elles

ont trouvé un endroit favorable à leur développement [Raison-Jourde, 1991].

1895

La deuxième épidémie est signalée dans la même région à partir de 1895. Peut-

être s’agit-il de la poursuite de l’épisode précédente, car personne n’a rapporté qu’il se

fût résorbé. Mais elle correspond à la conquête coloniale et la gravité de la situation a

frappé les arrivants qui en furent victimes [Henrot, 1895]. Comme la précédente, elle est

particulièrement virulente à la fin de l’été austral. Les seuls chiffres qui ont pu être

récoltés, sont que sur quatre-vingt-un hommes, il y eut, pendant six mois, plus d’un

tiers de l’effectif malade et deux décès [Laveran, 1903].

1899

Une forte épidémie de fièvre est signalée dans la région de l ’ “ Itasy ”, où on

l’attribue au retour des “ Merina ” émigrés dans l’Ouest. Mais le diagnostic de

Paludisme ne fut pas clairement établi [Raison, 1984].

1901

Le Dr. Devaux rapporte une épidémie de “ malaria ”, comme il le disait à

l’époque, dans la région de “ Betafo-Antsirabe ”, pendant les cinq premiers mois de

l’année 1901. A cette époque, il s’étonne de l’absence de nuisance par les moustiques,

mais il relate toutefois le fait que beaucoup de terrains jusque là inutilisés ont été

travaillés et mis en culture. D’autres cas d’épidémies de fièvre ont également été

signalés du côté d ’ “ Arivonimamo ”. Lors de cette épidémie de “ Betafo ”, le Dr.

Généralités

41

Devaux parle de morts, de cachexie palustre, d ’accès pernicieux, de grosses rates chez

les adultes comme chez les enfants mais également chez le nourrisson [Devaux, 1903].

1902-1906

À cette époque, M. JP Raison relate une épidémie de Paludisme qui est

confondue au départ avec une épidémie de grippe. L’épidémie s’étend en 1901 autour

d’“ Arivonimamo ”, puis l’année suivante se répandit en éventail vers l’Est, prenant une

ampleur particulière dans l ’“ Ambodirano ” et la vallée de la “ Sisaony ” d’où les gens,

terrifiés par le grand nombre de morts, s’enfuient vers le Sud. Parallèlement, la fièvre,

endémique en “ Vonizongo ”, y connait une brusque flambée ; la situation s’aggrave

aussi dans la “ Manandona ” où, au total, entre 1903 et 1909, il y aurait eu au moins

12000 morts. En 1906, c’est la totalité de l ’“ Imerina ” qui est atteinte, la partie la

moins frappée étant la région de “ Manjakandriana ”. Alors que le nord du “ Betsileo ”

parait être à peu près épargné et sert même d’asile à certains, on note également une

violente épidémie plus au Sud, autour de “ Fianarantsoa ” où la maladie tue en 1902

autant de monde que les épidémies les plus meurtrières, et où donc, selon toute

vraisemblance, elle est issue d’un foyer autonome. Pour l’“ Imerina ” , on peut se faire

une idée de l’ampleur de la crise en 1906, à travers les données fournies par l ’ état -

civil de “ Tananarive ”, relativement fiable. Sur douze mois, un total de 2208 morts par

Paludisme enregistrés dans une ville de 60 000 habitants, sur un total de décès de 3277.

En 1902, où l’épidémie de Paludisme n’a pas encore gagné la capitale et ses environs,

l’état civil ne mentionne que 1318 morts dont 104 résultent de Paludisme [You, 1925 ;

Raison, 1984 ].

1907-1984

Aucune épidémie n’est survenue grâce aux effets de la lutte antipaludique alors

efficace jusqu'à une certaine période.

1985-1988

En 1987, l’Institut Pasteur de Madagascar (IPM) fait savoir à l’OMS qu’une

épidémie de Paludisme sévit sur les plateaux de Madagascar. Dans le village de

Manarintsoa, à 20km au sud-ouest d’Antananarivo, la mortalité atteint des proportions

plus qu’inquiétantes et l’IPM installe une base de soins et d’étude. En 1988, le rapport

d’A. Noguer confirme la gravité de la situation et estime la mortalité spécifique entre 70

000 et 100 000 décès par an pour l’ensemble des plateaux. En octobre de la même

Généralités

42

année, Mouchet et Baudoin estiment la surmortalité due au Paludisme dans une

fourchette plus étroite, mais encore considérable, de 10 000 à 25 000 décès par an pour

l’ensemble des Plateaux. Cette estimation recoupe celle des autorités sanitaires

malgaches qui, depuis 1981, signalent une recrudescence de la maladie, sans provoquer

d’échos .

Cette dernière épidémie n’a été maîtrisée que vers les années 1990. C’est le dernier

épisode épidémique jusqu'à nos jours [Blanchy et al., 1993 ; Lepers et al., 1989].

V.2 – Les Hautes Terres de Madagascar : Transmission et vecteurs

D’après la littérature, les premiers européens qui abordèrent à Madagascar du

17è au 19è siècle soulignèrent l’insalubrité des régions côtières où les “ fièvres

pernicieuses ”, terme qui désignait alors le Paludisme, décimaient voyageurs et

immigrants. Par contre, tous les chroniqueurs vantaient la salubrité des Hautes Terres,

en particulier M. Le Roy de Méricourt dans ses recommandations pour la préparation

d’une expédition militaire à Madagascar en 1904 où il souligna que le germe du

Paludisme a été contracté lors du trajet du littoral au plateau.

Il est possible que Plasmodium vivax, relativement bénin, existât déjà sur les plateaux,

mais Plasmodium falciparum n’eût pu passer inaperçu en raison des fièvres pernicieuses

qu’il provoque [Monier, 1935].

En 1878, on parle d’Anopheles gambiae (et pour cause...funestus ,n’est décrit qu’en

1900) comme vecteur et le Paludisme des Hautes Terres est un Paludisme importé des

côtes, lui-même importé de la Réunion ou du Mozambique [Raison-Jourde, 1991].

Dans la première moitié du XXè siècle et, sans doute pendant le siècle précédent, deux

anophèles aux exigences bien contrastées semblent avoir été les vecteurs du Paludisme.

Anopheles funestus recherche comme gîtes les eaux claires et courantes, donc les

rizières en terrasse où il supporte des courants relativement rapides, mais aussi , à

condition qu’ils ne soient pas boueux, les étangs, les marais tel que le Moyen-ouest et

une bonne partie du “ Vonizongo ”. Il est relativement ombrophile et peut bien

s’accommoder d’un couvert végétal. Sa présence peut donc être permanente, dans les

régions non maîtrisées par l’homme, ou saisonnière seulement dans les secteurs de

rizières, pendant la période de croissance du riz. Il est très fortement endophile et

marque une nette tendance à la zoophilie dans certaines zones mais anthropophile dans

Généralités

43

d’autres. Anopheles gambiae a des exigences fort différentes : son biotope est ensoleillé,

et il apprécie l’eau boueuse, à condition qu’elle ne contienne guère d’hydroxyde de fer ;

outre les rizières, aux temps de la préparation, du repiquage ou après la moisson, ses

gîtes sont fort variés : puits, trous à briques, voire simplement ornières et flaques.

Anopheles arabiensis, caractéristique des Hautes Terres, préfère le bétail et présente une

certaine tendance à l’exophagie.

Les habitats perchés, si fréquents encore au début du XIXè siècle, mettent dans une

certaine mesure à l’abri des piqûres nocturnes ; la descente des maisons, entamée à

l’époque de Radama Ier, , mais qui se poursuit jusque sous la colonisation, met

évidemment les hommes en contact plus direct avec les moustiques. Le développement

des constructions en briques, bâtiments de dimensions inhabituelles, églises et temples,

édifices administratifs, multiplie aussi à proximité même des villages les gîtes d’

Anopheles gambiae. De surcroît, en certaines régions, une modification des façons

culturales semble avoir eu des conséquences sanitaires sensibles. L’ancienne

administration malgache oblige en principe les paysans à effectuer l’assèchement de

leurs rizières après la moisson et à les bêcher aussitôt ; de la sorte, les champs ne

peuvent pas, en saison sèche, servir de gîte à Anopheles gambiae. Exigeante en main

d’œuvre, cette technique est peu à peu abandonnée, en particulier à partir de la première

guerre franco-merina, avec la multiplication des corvées, puis avec l’émancipation des

esclaves. Enfin, certaines mesures hygiéniques peuvent avoir des effets néfastes. À

l’arrivée des Français, la cohabitation des hommes et des bêtes est d’usage courant, et le

pilier central de la maison est par définition, le lieu où l’on attache les veaux ; ces

animaux jouent certainement un rôle utile en attirant la nuit les anophèles femelles en

quête de sang, notamment Anopheles funestus. L’éloignement des bêtes rend les

hommes plus vulnérables. Plus épisodiquement, la chute énorme et brutale du cheptel,

consécutive à la conquête et à la révolte des “ Menalamba ”, peut jouer un rôle dans

l’expansion de l’épidémie de Paludisme. Après 1906, le Paludisme devient une donnée

permanente. Dès lors, les rapports des administrateurs coloniaux reviennent chaque

année avec une monotonie sur le même couple de maladies meurtrières : en été, le

Paludisme avec ses ravages ; en hiver, les maladies pulmonaires prenant le relais, et qui

ont sans doute une grande importance sur ces terres fraîches [Henrot, 1895; Raison-

Jourde, 1991; Ralamboson, 1964].

Généralités

44

Vers les années 1930, sur la région d’Antananarivo, les études entomologiques ont

révélé qu’Anopheles gambiae est le principal vecteur du Paludisme. M. Legendre

rapporte que les larves d’Anopheles gambiae y trouvent toutes les conditions favorables

à leur développement ; elles ont surtout besoin de soleil, peuvent vivre dans les trous du

sol avec ou sans végétation, les trous des rochers dans le cours des rivières, dans l’eau

stagnante des fossés, dans les canaux d’irrigation, dans les marais [Legendre, 1930;

Legendre, 1933].

Anopheles funestus, avant 1949, est signalé comme le principal responsable du

Paludisme de la région et il semble bien qu’il s’est multiplié d’une façon telle qu’il

détermine de véritables épidémies. C’est de loin l’anophèle le plus répandu, il figure

pour plus de 50 % sur les tableaux de capture et une variété nouvelle An. funestus

imerinensis est décrite, terme et hypothèse qui ne sont plus acceptés actuellement

[Mercier et Razafindrakoto, 1953].

Les recherches entomologiques faites en 1951 et 1952 montrent que, à la suite de

pulvérisations intra-domiciliaires d’insecticides, des deux vecteurs qui existent sur les

Plateaux, A. funestus est éradiqué et A. arabiensis, bien que sa densité ait fortement

diminué, subsiste encore. Mais ce dernier n’est présent que de décembre à avril

[Bernard, 1954].

Le relâchement de la surveillance épidémiologique a permis une recolonisation lente

mais progressive des HTC par Anopheles funestus et une reprise de la transmission du

Paludisme [Lepers et al., 1988; Fontenille et Rakotoarivony, 1988 ].

Dans les années 1980, l’irrigation et les nouvelles variétés de riz qui allongent ou

multiplient les périodes d’inondation des rizières, l’introduction d’une nouvelle espèce

de poisson omnivore très agressif et prolifique qui a décimé les poissons larvivores des

rizières et drains, le maintien en eau des rizières pour permettre cette nouvelle

pisciculture ont favorisé la prolifération d’Anopheles funestus et Anopheles arabiensis

d’où l’apparition de vagues épidémiques à partir de 1985 [Andriamangatiana-Rason,

1989].

Actuellement, Anopheles arabiensis, relativement abondant, joue un rôle dans le

maintien de la transmission et dans les épidémies du début de saison chaude (repiquage

du riz). En fin de saison, la transmission coïncide avec la prolifération localisée et

temporaire d’Anopheles funestus (moisson du riz). Dans tous les cas, la densité des

Généralités

45

vecteurs reste très faible et l’indice sporozoïtique est très faible pour Anopheles

arabiensis (< 0,2%) mais il dépasse parfois 1% pour Anopheles funestus [Jambou et al.,

2001].

Les résultats des surveillances épidémiologiques montrent qu’une transmission à bas

bruit est possible jusqu’aux premiers mois de l’hiver austral (Juin - Juillet)

[Raharimalala et al., 1993].

Actuellement, les Plateaux sont caractérisés par une transmission focale, très hétérogène

dans le temps et dans l’espace [Laventure et al., 1995].

V.3 – Les Hautes Terres de Madagascar : La lutte anti-paludique

En 1895, la théorie du “ mauvais air ” est encore ancrée dans les esprits et

Madagascar n’en est pas épargné. Les sociétaires de l’Académie de médecine française

de l’époque étaient d’avis très partagés quant au mode de transmission du germe du

Paludisme malgré que l’hématozoaire fut déjà découvert comme responsable du

Paludisme. En effet, à cette époque, les principales maladies à germes connues se

transmettent par voies respiratoires ou par voies digestives (peste, tuberculose, thypus,

choléra, ...). C’est pourquoi, à cette époque, l’on propose d’utiliser les mêmes méthodes

prophylactiques pour ces maladies connues pour lutter contre le Paludisme. Ainsi,

certains proposent l’utilisation de masques tandis que d’autres ont des expériences sur

l’utilisation de la quinine à titre préventif quoique beaucoup n’en étaient pas encore

convaincus, étant donné que le mécanisme d’action de ce médicament n’a pas encore

été expliqué. L’utilisation des moustiquaires est très controversée car le rôle des

moustiques dans la transmission n’avait pas encore été démontré [Henrot, 1895 ;

Laveran, 1896 ; Laveran, 1903].

Dés 1905, avec la quinine à un prix abordable, parait la première ébauche d’un service

de prophylaxie ; la quinine est distribuée gratuitement dans tous les postes médicaux.

Bien mieux, en raison de l’insuffisance de ces derniers, les postes administratifs

beaucoup plus nombreux reçoivent des comprimés de quinine (sulfate) qui sont

également distribués gratuitement à la population [Ralamboson, 1964].

En 1922-1923, les autorités décident une campagne antipaludique, constituée d’une

Information-Education-Communication (IEC) au niveau des écoles et du corps médical

principalement, d’un dépistage actif du portage parasitaire et de l’indice splénique chez

Généralités

46

les enfants, de la stérilisation des enfants porteurs de parasites avant la saison

dangereuse, du traitement et stérilisation des malades, de la quininisation systématique

de toute la population infantile et des femmes enceintes, de la gratuité complète des

distributions de quinine, des mesures de prophylaxie anti-larvaires. Il faut noter qu’à

cette époque, on comprend mieux le cycle de développement du parasite et le rôle des

moustiques dans la transmission du Paludisme [You, 1925].

Le 5 mai 1926, la culture du riz dans les terrains des vallées de l’Est de Tananarive est

interdite car les rizières qui s’y trouvent, sont considérées comme productrices sérieuses

de larves d’anophèles, par conséquent dangereuses au point de vue de la propagation du

Paludisme. Mais si l’arrêté fût respecté par les propriétaires terriens, les mesures

d’accompagnement, à savoir construction d’un canal de drainage, assèchement et

remplacement de la riziculture par des cultures vivrières sèches, ne furent pas prises ;

aussi vit-on la formation de marais qui ne fit qu’aggraver la situation [Legendre, 1928].

En 1929, le rôle de l’anophèle comme vecteur est nettement établi et des études

entomologiques sont entreprises pour mieux connaître le mode de vie des vecteurs afin

de lutter efficacement contre eux. Ainsi est démontrée la contribution des marais,

rizières, et plans d’eau dans le développement des anophèles. Les Services de lutte

proposent alors l’assèchement des marais et rizières, du moins en partie, car les mesures

d’hygiène doivent savoir s’adapter aux conditions économiques du pays sans trop les

perturber. De grands travaux de voirie sont entrepris pour le drainage des marais et pour

un meilleur réseau d’irrigation. Mais l’assèchement ne suffit pas à faire disparaître les

gîtes à larves ; il est alors nécessaire d’effectuer des opérations de pulvérisation de ces

gîtes avec de la poudre larvicide tel que le “ stoxal ” ou le “ vert de Paris ” beaucoup

moins cher. Dans les plans d’eau, il est proposé d’élever des poissons larviphages car,

ici, l’intérêt est double puisque ces poissons constituaient également un apport protéique

supplémentaire à l’alimentation humaine. Si l’élevage de Cyprin doré est préconisé en

premier lieu, c’est l’élevage de Gambusia qui est adopté. Toutes ces mesures sont

renforcées par la propagande au niveau des écoliers par des manuels scolaires, au niveau

de la population par des articles dans le journal officiel, des affiches dans les endroits

publics, au niveau des notables et autorités par des réunions d’information, et l’on a

même proposé de faire un film de propagande projeté grâce à un camion

Généralités

47

cinématographique dans les régions les plus reculées de l’île [Andriamampianina, 1935;

Legendre, 1930 ; Legendre, 1933* ; Legendre, 1933** ; Legendre, 1934].

C’est à partir de 1949 que commencent les campagnes de pulvérisations

intradomiciliaires de DDT et ce jusqu’en 1952. En parallèle, avec cette lutte imagocide,

le service antipaludique de Madagascar mène également un vaste programme de

chimioprophylaxie antipalustre s’adressant aux enfants dans toute la grande île. La

chloroquine fut le médicament prophylactique par excellence et l’on effectue une

distribution gratuite et hebdomadaire de nivaquine pour les enfants de leur naissance

jusqu'à leur sortie de l’école [Bernard, 1954 ; Bernard, 1957 ; Mercier et

Razafindrakoto, 1953 ; Raison, 1984].

En 1953, à titre d’essai, et avec toutes les garanties de surveillance que doit comporter

une telle décision, les distributions de nivaquine sont supprimées de mai à novembre

chez les 32 000 écoliers de Tananarive. L’observation de ce groupe d’enfants permet de

voir que cette mesure est pleinement justifiée [Bernard, 1954].

En 1955, la lutte antipaludique continue d’être fondée sur les pulvérisations

d’insecticides à effet rémanent à l’intérieur des habitations et dépendances sur

l’ensemble du territoire ; la chimioprophylaxie appliquée à toute la population infantile

de l’île et la mise en œuvre de mesures antilarvaires, principalement dans les grandes

agglomérations. Le rythme de pulvérisation annuel et la rémanence de l’émulsion à 20%

de matières actives (DDT technique 10%, Octochlorodiphényl 7% et Isomère gamma de

l’HCH 3%) de 7 à 9 mois conviennent particulièrement pour les Hauts Plateaux où la

saison de transmission ne dure guère plus de 5mois. Sur les Hauts plateaux et en

particulier dans la province d’Antananarivo, on trouve des indices plasmodiques de

l’ordre de 25-35 %. À Antananarivo 23% des frottis sont positifs. En 1955, on a un

indice parasitaire de 0,18 %. Dans les districts de Fianarantsoa, l’indice parasitaire est

de 0%. Sur la marge Est dans la région d’Ambatondrazaka, l’indice splénique est de 2,7

% pour un indice parasitaire de 0,10 %. L’indice gamétique général des Hauts plateaux

est de 0. Sur les Plateaux, on note la disparition d'An. funestus. Il est vrai que les

conditions climatiques dans cette région ne lui sont guère favorables et que, strictement

endophile, il a dû être très touché par les pulvérisations d’insecticides. An. gambiae a

diminué dans des proportions considérables et il n’a été trouvé que dans les étables et

dépendances [Bernard, 1957 ; Joncour, 1956].

Généralités

48

Dans les années 60, le programme de lutte est basé sur les pulvérisations

intradomiciliaires de DDT, la chimioprophylaxie de masse des enfants et des femmes

enceintes, le traitement des malades. Il a presque éliminé le Paludisme des Hautes

Terres, mais n’a pas interrompu la transmission dans l’ensemble du pays. La

surveillance épidémiologique dans la “ zone de surveillance des Hautes Terres ”

comprend la notification exhaustive des cas et des décès et un dépistage actif dans les

groupes cibles (sujets fébriles, femmes enceintes, retour de zones d’endémie). Une

surveillance entomologique complète ce dispositif [Ralamboson, 1964].

Ce programme de moins en moins fonctionnel faute de motivation, d’organisation et de

moyens, a été arrêté au milieu des années 1970. La survenue d’épidémies a amené à

une révision de la stratégie qui repose maintenant sur la stratification épidémiologique,

permettant l’adaptation régionale des stratégies de lutte. La surveillance est reconnue

comme particulièrement indispensable dans les zones de Paludisme instable.

Mais un relâchement de cette surveillance est observé et entraîne des flambées

épidémiques à partir de 1985. Pour faire face à cette situation, le Ministère de la Santé

procède à une amélioration de l’accessibilité de la chloroquine et à une reprise de la

lutte antivectorielle par l’aspersion intradomiciliaire de DDT. Jusqu’en 1992, les

principaux foyers épidémiques ont été la cible de ces aspersions ; par contre, de 1993 à

1997 la lutte antivectorielle a été généralisée à la plupart des communes rurales des

HTC et, en particulier, à celles comprises entre 1000 et 1500m d’altitude. Ces 5

campagnes, dénommés Opération de Pulvérisation Intra-Domiciliaire (OPID) ont été

financées essentiellement par un crédit de la Banque Mondiale et ont protégé en

moyenne 2,3 millions d’habitants par an. Depuis 1997, les HTC ont été aussi placées

sous surveillance épidémiologique du Paludisme avec l’appui technique et financier de

la Coopération Italienne. Un système d’alerte précoce, basé sur le nombre de cas de

Paludisme présumé, notifié par les structures sanitaires, a été ainsi mis en place. À la fin

de l’année 1997, le Ministère de la Santé et l’Institut Pasteur de Madagascar, sur

financement de la Coopération Italienne, ont réalisé une évaluation du niveau de

transmission après ces 5 années de cycles OPID. Les résultats de cette évaluation ont

indiqué une stratégie de traitement, ciblée aux marges et aux poches de transmission

détectées, sources potentielles de recontamination des HTC. Cette stratégie n’a été

effective qu’après un an de suspension et a été dénommée Campagne d’Aspersion Intra-

Généralités

49

Domiciliaire (CAID) en 1999-2000. Cette campagne, qui a également concerné les

foyers résiduels détectés par système d’alerte, a protégé un total de 1,3millions

d’habitants. Une autre évaluation a été faite en 2000 et les indications opérationnelles

pour les actions de lutte antipaludiques sur les HTC sont :

(1) la poursuite des aspersions des foyers de transmission déjà ciblés par la CAID

1999/2000 ; (2) la couverture par la lutte antivectorielle des nouveaux foyers de

transmission détectés par l’étude dans certaines communes jamais traitées des

marges ; (3) le renforcement de la surveillance Epidémiologique et du système

d’Alerte qui constituent la principale mesure de contrôle des éventuelles épidémies

dans les zones de suspension de la lutte antivectorielle [Blanchy et al., 1993 ;

MinSan/CoopItal Madagascar, 2001].

En parallèle du programme national de lutte, pour, justement, améliorer ce dernier,

plusieurs études entomologiques, immunologiques et épidémiologiques sont menées par

différents organismes étatiques ou non et dont les résultats sont rapportés par diverses

publications [Andriamangatiana-Rason et al.,1989 ; Astagneau et al., 1995 ; Chougnet

et al., 1990 ; Rabarison et al., 1995 ; Blanchy et al., 1993 ; Romi et al., 1993 ; Ringwald

et al., 1992].

50

RÉSULTATS

Résultats

51

I - Stabilisation d'un trait génétique protégeant contre le Paludisme grave

Article 1: L'ovalocytose du Sud-Est Asiatique sur les Hautes Terres de Madagascar: un vestige

du peuplement de l'île.

Figure 3: Migration probable des Asiatiques vers Madagascar

La découverte d'ovalocytose sur les frottis sanguins des sujets des Hautes Terres,

lors de l'étude réalisée en 1998 et portant sur 15 000 enfants, nous a conduit à explorer

cette anomalie. L'origine, probablement indonésienne ou malaysienne, des populations

des Hautes Terres fait suspecter une mutation de type asiatique. Grâce à une

collaboration avec le Dr Dhermy (INSERM U409), nous avons pu montrer que

l'anomalie était bien une délétion du gène de la bande 3 érythrocytaire. La population

malgache des Hautes Terres est donc la première grande communauté, en dehors de

l'Asie, à présenter cette anomalie. Ce qui est un élément de plus en faveur de leur

origine asiatique.

Madagascar

Indonésie

Résultats

52

Au regard de ces données, l'objectif de notre étude était de confirmer la présence de ce

caractère génétique parmi la population des Hautes Terres et de discuter de la relation

entre son maintien et la transmission palustre.

La Southeast Asian Ovalocytosis (SAO) est caractérisée par la présence

d’érythrocytes d’aspects ovales constituant la majorité de la population érythrocytaire

circulante. Elle est due à une délétion de 27 nucléotides du gène de la bande 3. Cette

anomalie est largement répartie dans la région du Sud Est asiatique (Malaisie,

Papouasie-Nouvelle-Guinée, les Philippines) où elle peut toucher plus de 20 % de la

population. Létale chez l’homozygote, l’ovalocytose ne semble présenter aucune

incidence pathologique pour l’hétérozygote.

Figure 4: Photo d'hématies ovales

Figure 5: Photo d'un gel d'électrophorèse révélant la délétion de 27 nucléotidesA= individu normal; B= individu muté

A B

Résultats

53

Nous avons eu à notre disposition des lames de frottis minces de plusieurs

régions de Madagascar dans le cadre d’études paludométriques ou autres et, parmi

celles-là, certaines ont révélé la présence d’hématies ovales chez certaines personnes, à

savoir celles qui sont venues d’Ihosy à 600km de la capitale vers le Sud sur la marge

des Hautes Terres malgaches, à Saharevo à 100km sur la marge orientale , à

Analamitsivalana (Mahabo Morondava) qui se situe sur la marge occidentale, ainsi que

dans différentes régions des Hautes Terres aussi bien dans la province d’Antananarivo

que de Fianarantsoa.

La population étudiée à Ihosy fait partie d’une cohorte que l’équipe du laboratoire du

paludisme, conjointement avec l’équipe de la lutte contre la bilharziose, suit depuis

1997. Elle est constituée de plus de 1000 personnes appartenant, principalement, aux

ethnies Betsileo et Antaisaka.

La population étudiée à Analamitsivalana fait partie d’une cohorte que l’équipe de la

lutte contre la bilharziose suit depuis 1997. C'est une cohorte de 1000 personnes

appartenant également aux ethnies Betsileo et Antaisaka.

La population de Saharevo fait partie d’une cohorte suivie par l’équipe du laboratoire du

paludisme depuis 1996. Elle compte 350 personnes appartenant aux ethnies Merina et

Bezanozano.

La population étudiée sur les Hautes Terres Centrales est constituée d’ élèves d’ écoles

primaires publiques, recrutés pour une étude paludométrique et qui appartiennent aux

ethnies Merina et Betsileo.

Pour les écoles, 6299 frottis sanguins ont été examinés parmi lesquels 0,76 %

présentaient des hématies ovales (1 % dans la province de Fianarantsoa et 0,42 % dans

la province d'Antananarivo). Ces lames positives se regroupaient dans 32 écoles parmi

les 168 (prévalence de 1 à 4 % selon les écoles). 35 typages PCR ont été effectués sur

des échantillons de sang prélevés sur des buvards lors de la confection des frottis

sanguins. 32 présentant la délétion de la bande 3.

Dans les villages, 19 familles, parmi les 250 familles, comportaient des sujets avec des

ovalocytes, mais on ne retrouve la délétion de la bande 3 que chez seulement 14 d’entre

elles.

Résultats

54

Nous avons comparé les données obtenues dans les villages et dans les écoles avec les

prévalences attendues au sein d'une population de migrants sans aucune pression de

sélection, en calculant la fréquence des hétérozygotes :

Une relation récurrente entre la fréquence des hétérozygotes dans la génération "n" et

"n+1" a été établi et cette relation tient compte de la létalité de l'homozygote (n=30ans).

A la génération "n": P= fréquence de l'allèle normale "N"

H= fréquence de l'allèle mutante "O"

P+H=1

La fréquence de croisement : NN x NN = P2

ON x NN = 2 PH

ON x ON = H2

Fréquence des enfants : Pn+1 = (1-H/2)2

Hn+1 = H(H-H/2)

OO = H2/4 ⇒ létal

Fréquence dans la population "n+1" : H'n+1 = H/(1+H/2)

P'n+1 = (1-H/2)/(1+H/2)

H'n+1 + P'n+1 = 1

Effet des mariages hors ethnies : P"n+1 = a x P'n+1

H"n+1 = 1-P"n+1

Résultats

55

Figure 6: Estimation de la prévalence de SAO dans la population

Pour une population initiale de migrants avec 30 % de prévalence du caractère

(identique à ceux de la population mélanésienne), elle devrait être maintenue dans la

population à un taux de 0,5% à 1% après 50 générations s'il n'y a pas de mariage

interethnique car même pour un très faible taux de métissage, le caractère disparaîtrait

très rapidement.

Ce caractère existe bel et bien dans la population des Hautes Terres avec une fréquence

d'environ 0,8 % si l'on se réfère aux analyses microscopiques mais de 0,5 % si l'on

considère les résultats de la PCR. Cette divergence de résultats pourrait s'expliquer par

la présence d'autres maladies génétiques s'exprimant par des hématies ovales. En effet,

ces maladies n'ont pas encore été répertoriées à Madagascar.

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48

nom bre de générations

fréquence de SA

Fo=0,3 sans métissage



Fo=0,3 métissage=1%

Fo=0,3 métissage=0,5%

Résultats

56

La présence de cette anomalie est un élément de plus dans la reconstitution du

peuplement de Madagascar. Si le peuplement de l’île remonte à 1500 ans soit environ

50 générations, comment ce trait génétique s’est-il maintenu jusqu'à nos jours?

Deux conditions peuvent expliquer ce fait: une arrivée continue de migrants asiatiques

durant des siècles et un faible taux de mariage hors ethnie. En effet, les données

historiques relatent assez bien l'arrivée par vagues successifs d'indonésiens [Decary et

Castel, 1941; Rajoelina et Ramelet, 1989]. En ce qui concerne le mariage, jusqu'au

XVIIIè siècle, les barrières politico-ethniques et les coutumes des peuples des Hautes

Terres ne permettaient pas des mariages interethniques, ce qui permettait le maintien de

caractères physiques et, apparemment ici, de caractères génétiques d'être conservé. La

similitude physique des peuples des Hautes Terres avec les malayo-polynésiens est

frappants.

L’augmentation de la rigidité membranaire semble cependant induire une résistance à

l’invasion des globules rouges par Plasmodium falciparum. Des études récentes ont

montré que la prévalence de ce trait génétique en Indonésie était directement

proportionnelle à l’incidence du paludisme dans la région. Les données paludométriques

recueillies aux cours de ces enquêtes à Madagascar sont tout à fait compatibles avec ces

résultats. Cependant le paludisme sévissait sur les Hautes Terres selon un mode

endémo-épidémique et il était classique de penser que Plasmodium falciparum,

contrairement à Plasmodium vivax, n’était pas connu sur les plateaux avant le début du

XIXè siècle. Plasmodium falciparum semblait être la plus importante pression de

sélection décrite pour la SAO et qui aurait pu contribuer au maintien de ce trait sur les

Hautes Terres durant le siècle dernier, période pendant laquelle les mariages

interethniques avaient augmenté.

Résultats

57

Résultats

58

Résultats

II - Modification de la transmission induite par les programmes de LutteLes épidémies de Paludisme des Hautes Terres Centrales de Madagascar sont

des épidémies classées de type “ véritables ” (True epidemics) [Najera et al., 1998]. Une

“ véritable épidémie ” est définie comme étant le résultat d’un déséquilibre

épidémiologique, contrairement à l’effet direct de l’interruption ou l’échec des activités

de contrôle. Les épidémies véritables peuvent être classées, selon qu’elles seraient le

résultat d’une perturbation écologique “ naturelle ” ou d’une perturbation écologique

due aux activités humaines, même si les épidémies sont souvent dues à des facteurs

complexes pouvant inclure aussi bien les perturbations naturelles que les perturbations

liées aux activités humaines.

Au départ, les épidémies des Hautes Terres de Madagascar sont des épidémies

explosives dans des régions ayant des proportions élevées de populations non-immunes.

En général, ce type d’épidémie est le résultat d’une augmentation soudaine de la

capacité vectorielle* dans des régions où la transmission a été très limitée pendant de

longues périodes, aboutissant à des conditions écologiques non-adéquates où le parasite

ne peut pas compléter son développement sporogonique à cause de la température trop

basse. Puis plus tard, on assiste à une invasion progressive par une succession

d’épidémies locales sévères dans une région qui, auparavant, était considérée comme de

faible endémicité, à cause de la faible capacité vectorielle* locale. Dans le cas des

Hautes Terres de Madagascar en 1986-1990, il s’agit d’une région qui a été recolonisée

par un vecteur ayant été déjà éliminé [Lepers et al., 1990*; 1990**; 1990*** ;

Razanamparany, 1989]. Leur caractéristique épidémiologique consiste en une

succession d’épidémies plus ou moins graves dans différentes régions voisines, qui dure

pendant une saison ou plus pour se propager. Ces épidémies, les unes et les autres

pouvant être dramatiques et mortelles, surviennent souvent sans aucune cause flagrante.

C’est pourquoi il est important de les prévoir .

La première étape à considérer lors d’une épidémie est de décider si c’est :

une perturbation anormale de l’équilibre stable non-palustre qui pourrait

éventuellement être résorbé de lui-même ; dans ce cas, il est important d’être préparé

à une éventuelle seconde vague à la prochaine saison de transmission ;

un retour à une situation épidémique plus stable après l’ interruption de la lutte

intensive, dans ce cas, le problème à considérer est comment s’adapter à la nouvelle

* Capacité vectorielle des anophèles: nombre d’anophèles pouvant devenir infectants à partir d’uncas humain infectant.

59

Résultats

60

endémicité et implanter une nouvelle stratégie de contrôle équivalente à celle des

zones d’endémie ;

le résultat d’une perturbation écologique qui va disparaître spontanément ; dans ce

cas, la possibilité d’une forme de stratégie de contrôle ou d’assainissement pour le

Paludisme endémique est à considérer.

Ainsi le choix et la durée des activités de lutte doivent être basés sur cette

décision. Pour ce qui est du cas des Hautes Terres de Madagascar, une investigation

épidémiologique a été menée de façon à mieux définir et comprendre l’épidémiologie

du Paludisme et d’évaluer les facteurs de risques épidémiques.

Le moyen de lutte préconisé après la dernière épidémie étant la pulvérisation

intradomiciliaire de DDT, il est à présent nécessaire d’évaluer l’impact de ces

opérations, étant données la dynamique et la situation immunitaires de la population.

II.1 - Dynamique de l'immunité anti-palustre:

II.1.1 - Article 2: Diminution rapide de la transmission dans une

zone à An.arabiensis.

Manarintsoa a été parmi les premiers villages et le plus touché lors de l’épisode

épidémique de 1987 [Lepers et al., 1990*]. Dans le but de mieux comprendre les

facteurs de réapparition du Paludisme sur les Hautes Terres, notamment selon le

contexte écologique du village, des études longitudinales ont été menées par l’équipe du

Laboratoire du Paludisme de l’Institut Pasteur de Madagascar chez une population de

593 personnes parmi les 1550 habitants du village. Nous allons présenter ici les données

obtenues durant ces 9 ans (1988 à 1996) pour discuter l'impact de la lutte qui a été

entreprise et tirer les conclusions qui s'imposent quant à la survenue de cette épidémie.

Manarintsoa est un village situé à 20 km au Sud-Ouest de la capitale à une

latitude Sud de 19°10 et une longitude Est de 47°25 entre les communes

d’Ambatomirahavavy et d’Antsahadinta. Il est situé entre 1200 et 1300m d’altitude. Le

village est étendu sur une superficie d’environ 30Km2 et compte 1550 habitants. Les

villageois se répartissent dans 116 familles qui vivent dans 14 hameaux dont deux plus

denses constituent le coeur du village. L’aspect général de ce village est typique des

Résultats

61

Hautes Terres. Les maisons se trouvent sur de petits monticules et dominent les rizières

de 20 à 30 mètres. Il existe très peu d’arbres et de végétation, à part quelques petits bois

d’Eucalyptus très clairsemés. Cette région bénéficie du climat tropical d’altitude avec

une saison chaude de décembre à avril et une saison fraîche de juin à octobre, peu

propice au développement des vecteurs.

La population est essentiellement composée d’agriculteurs qui pratiquent la

riziculture par inondation et quelques cultures vivrières. L’élevage est très peu

développé, servant surtout aux besoins locaux. Les maisons sont en briques d’argile

séchée, recouvertes de paille. Les habitants vivent au premier étage alors que le rez-de-

chaussée peut être réservé la nuit au bétail ou aux autres animaux domestiques par

crainte des vols. La mortalité infantile semble importante au vu de la pyramide des âges,

en particulier jusque vers l’âge de 10 ans. Le faible effectif de sujets de sexe masculin

entre 20 et 40 ans peut s’expliquer par un travail à l’extérieur du village.

Après consentement des habitants, ils ont été enregistrés par familles suivant

leur âge et leur présence durant ces 9 années. L'âge de chacun a été recalculé par rapport

à sa date de naissance et la population a été classée pour les analyses statistiques en 8

classes d'âge (]0-2], ]3-4], ]5-9], ]10-14], ]15-24], ]25-39], ]40-59], >=60). Un dépistage

passif des cas de Paludisme a été effectué dans le dispensaire du village par les

médecins de l'Institut Pasteur de Madagascar. Les consultations ont été effectuées 5

jours par semaine de 1988 à 1990 puis une semaine par mois de 1991 à 1996. Durant

ces 9 années de suivi, les naissances ainsi que les départs et les décès ont été enregistrés.

Ces modifications ont été enregistrées pendant les consultations et à chaque passage

transversal. Les mouvements de population en dehors de la zone ont été également

notés.

Quel que fut le motif de consultation, des frottis minces et des gouttes épaisses ont été

confectionnées par prélèvement au doigt. La température axillaire a été prise et la

palpation de la rate a été effectuée et enregistrée selon le score de Hackett. Tous les trois

mois des visites systématiques au domicile de chaque famille ont été effectuées. Durant

ces visites, le même protocole qu'au dispensaire a été appliqué avec, en plus, un

prélèvement veineux pour l'étude sérologique. La fièvre a été définie comme une

température axillaire supérieure ou égale à 37°5C. En cas de fièvre et d'un frottis positif,

le patient a été immédiatement conduit au dispensaire pour traitement. Au dispensaire,

Résultats

62

tous les patients ayant une lame positive et présentant de la fièvre ont été considérés

comme malades et ont été traités par la chloroquine (25mg/kg pour P.falciparum et

10mg/kg pour les autres espèces). Pour les analyses statistiques, rétrospectivement, nous

avions défini les accès palustres comme étant l'association d'une température axillaire

supérieure ou égale à 37°5C et d'une parasitémie de 1000 parasites par microlitre [Beck

et al., 1997]. Pour l'étude de la micro-écologie de l'épidémie parmi les 14 hameaux, les

données parasitologiques ont été analysés par rapport au temps par auto-corrélation des

données d'un même sujet d'année en année. Pour ce faire, nous avons rétrospectivement

sélectionné 112 sujets parmi les 593 de départ pour avoir été vus à domicile au même

moment et été présents tout au long de l'étude. D'abord, une fonction d'auto-corrélation

a été calculés pour le pourcentage de sujets positifs de la totalité du groupe et les

corrélogrammes ont été calculées sur une série de données de 7 ans, suivant la méthode

de Chatfield et al. [1989]. Pour les données dichotomiques (positif/négatif,

splénomégalie ou lame parasitée), les résultats divergents d'un même sujet entre deux

années(positif une année/négatif l'année suivante) ont été analysés par le test de

McNemar ; le test est significatif lorsque les données ne sont pas corrélée.

Les études entomologiques ont été menées deux fois par an (pour les détails voir

Fontenille et al., 1990). Brièvement, les piqûres infectées ont été calculées selon le

nombre de vecteurs capturés sur homme (à l'intérieur et à l'extérieur des maisons) et

selon le pourcentage d'anophèles positifs en CSP-ELISA. La faune résiduelle a été

également récoltée par aspersion de pyréthrinoïdes au matin.

Nos résultats ont montré que la transmission du Paludisme dans ce village est

assurée par Anopheles arabiensis et par Anopheles funestus et l'on observe d'abord une

période de transmission intense de 1988 à 1990, puis d'une autre plus faible à partir de

1991.

De 1988 à 1990, le portage parasitaire durant la saison des pluies varie de 20 à 50 %. Il

ne disparait pas complètement tout au long de l'année mais, est minimal entre octobre et

novembre pour augmenter en décembre. Ce portage parasitaire concerne tous les sujets

quel que soit leur âge. Parallèlement, la densité parasitaire des sujets positifs ne varie

pas avec l'âge et la présence de 1000 parasites par micro litre de sang est souvent

associée à la fièvre.

Résultats

63

A partir de 1991, le portage parasitaire devient faible et semble disparaître

complètement pendant l'hiver. En 1994, le portage asymptomatique parmi les enfants

des écoles du village ne dépasse pas 1 %. Les données entomologiques ont relaté la

disparition d'An. funestus alors que An. arabiensis reste présent. La transmission s'est

stabilisée dans quelques hameaux du village, créant ainsi une hétérogénéité entre les

hameaux, voire entre les foyers.

Dans le village, la saisonnalité de la prévalence parasitaire épouse celle des anophèles

avec une résurgence en Décembre (période d'apparition d'An. arabiensis) et l'apogée de

la transmission en avril-mai (pic d'An. funestus après la diminution des précipitations).

L'hétérogénéité observée entre les différents hameaux ne peut être que le résultat d'une

transmission locale induite par les conditions micro écologiques (distance par rapport

aux rizières, présence de bétail, structure et âge des habitations), comme ce fut le cas en

Ethiopie [Ribeiro et al., 1996] et au Sri Lanka [Mendis et al., 1991].

Si les années 80 ont été marquées par des épisodes épidémiques sur les Hautes

Terres d'Afrique, leur origine reste toutefois très controversée et d'innombrables causes

locales ont été citées [revue par Lindsay et al., 1998]. Nombre d'auteurs les ont associé

à un changement climatique causé par El Nino [Bouma et al., 1996; Patz et al., 1996].

Ceci semble valable pour les cas du Pakistan [Bouma et al., 1996], du Mexique [Beck et

al., 1997], du Kenya et de l'Ethiopie. Mais ce n’est pas le cas des Hautes Terres de

Madagascar puisqu'aucun changement majeur au niveau de la température n'a été

enregistrée [Mouchet et al., 1997]. Toutes ces épidémies sont survenues dans un

contexte de troubles politiques et de problèmes d'efficacité des systèmes de santé. À

Madagascar, l'arrêt des pulvérisations intra-domiciliaires en 1972 a permis la

réinstallation d'An. funestus sur les Hautes Terres. Parallèlement, des problèmes socio-

économiques ont induit des changements de comportements chez les villageois, qui ont

contribué à l'installation d'An. arabiensis dans les maisons. Comme nous l'avons fait

remarqué plus haut, le bétail est rentré au rez-de-chaussée des maisons, le soir, par

crainte des vols, attirant An. arabiensis, qui est essentiellement zoophile, à l'intérieur

des maisons. Ces problèmes socio-économiques ont également entraîné des

changements dans les moeurs des villageois. Ainsi, les jeunes hommes entre 20 et 40

ans pour la plupart, quittent le village, poussés par la pauvreté ; ils font des

Résultats

64

déplacements saisonniers vers les zones de riziculture où le niveau de transmission est

nettement plus élevé voire stable.

Depuis 1980, certains dispensaires des Hautes Terres rapportent une augmentation des

cas confirmés de Paludisme [Analaroa, Mouchet, 1995]. Ces cas sont aggravés par la

non disponibilité des médicaments au niveau des dispensaires ruraux. Selon les données

collectées dans la province, 1987-1989 a été considérée comme la période maximale de

la transmission dans la région. Les résultats présentés ici au niveau du groupe étudié

confirment ces observations. Le programme de lutte effectué en 1989, comprenant des

pulvérisations intradomiciliaires et le traitement des cas fébriles présentant des parasites

sanguins [Randriatsimaniry, 1995], a été efficace. Les index entomologiques révèlent

une réduction rapide des vecteurs après pulvérisations. Mais les indices parasitologiques

diminuent plus rapidement. Cette réduction peut être attribuée à l'efficacité des

pulvérisations, comme il a été montré dans des études cas-témoins effectué dans deux

autres villages à 20km de Manarintsoa [Lantoarilala et al., 1998]. Dans ces villages, la

diminution de la transmission apparaît seulement après le début des opérations de

pulvérisations intradomiciliaires de DDT (programme de pulvérisations généralisées à

toutes les Hautes Terres) en 1993. Ainsi, dans le contexte épidémiologique des villages

isolés, le traitement systématique des accès palustres peut avoir des conséquences sur le

réservoir de parasites et modifie la transmission.

L'étude de la micro écologie du village a montré la stabilisation d'une transmission

résiduelle dans quelques hameaux du village, nécessitant une surveillance puisque

l'éradication complète n'est pas indiquée.

Si nous généralisons l'étude que nous avons menée à Manarintsoa aux Hautes Terres de

Madagascar, nous pouvons conclure que l'augmentation progressive de la transmission

n'est expliquée par aucun facteur précis. Des enquêtes doivent être menés pour localiser

les poches de transmission, principales sources de réapparition. Dans ces régions, la

recolonisation peut se faire de deux manières: soit par variation locale des souches

dominantes au cours des portages longs de l'hiver austral, soit par apport de nouvelles

souches parasitaires venant des zones de transmission stable, par les déplacements de

travailleurs saisonniers. Une étude du polymorphisme des souches parasitaires pourrait

nous permettre à la fois de nous renseigner sur les flux de gènes et de comprendre le

portage des parasites au long cours chez des sujets vivant en zone de faible

Résultats

65

transmission. Une étude sérologique adéquate pourrait nous aider à mieux détecter les

poches de transmission voire, aider à la surveillance de l'augmentation de la

transmission.

Résultats

66

Article soumis à : Tropical Medecine and International Health.Decrease of the transmission of malaria in the highlands of Madagascar, lessons for

the future: The Manarintsoa village 1988 – 1996

R. Jambou, L. Raharimalala, S Laventure, JP Lepers, T. Rabe, J. Roux.

Pasteur Institute of Madagascar Po Box 1274, Antananarivo Zip 101

Correspondence (new address) :

R. Jambou

Unité d’immunologie– Institut Pasteur de Dakar

Po Box 220, Dakar - Senegal

email [email protected]

Acknowledgments

We thank all the villagers who participated in this work and the administrative staff of the

Manarinstsoa village. This work was funded by the French Ministry of Cooperation

mailto:[email protected]

Résultats

67

Abstract :

The 1980s were marked by epidemic outbreaks of malaria in areas, such as the central highlands

of Madagascar, from which it had been absent for almost three decades. Anopheles funestus is a

major cause of Madagascan epidemics. When this reoccurrence of malaria appeared, a study of

593 inhabitants of the village of Manarintsoa was carried out. This lasted from 1988 to 1996.

During three years, from 1988 to 1990, parasite carriage in the rainy season varied from 20 to

50% in patients. It never completely disappears during the year but it is minimal between

October and November and increases again in December. This parasite carriage relates to all

patients regardless of age. Similarly, parasite densities of carrying subjects does not vary with

age, 1000 parasites present per microliter of blood that is most often associated with fever.

From 1991, parasite carriage becomes very weak among the patients and seems to disappear

completely during winter. In 1994, asymptomatic carriage among school children in the village

does not exceed 1%.

As in the 1950s, an in-door house spraying programme was quickly established and all of the

clinical cases were treated. As related in the data in this report, this programme was very

effective. The situation since 1992 was satisfactory for public health authorities. Entomological

studies no longer found An funestus but An arabiensis remained. The village can now be

considered as a “ source of residual transmission ”.

Although it may be necessary to set up a monitoring program to avoid new epidemic, the goal of

eradicating the source may not be justified as man-parasite contact is capable of stimulating an

initial anti-malarial immunity, especially among adults.

Key words :

Malaria, Highlands, Epidemic, Madagascar.

Résultats

68

INTRODUCTION

The eighties were marked by epidemic outbreaks of falciparum malaria in areas

such as the central highlands of Madagascar (Mouchet et al., 1997; Mouchet et al., 1993)

where it had been absent for almost three decades (Lindsay et al., 1998). This sudden

exposure to malaria-infected mosquitoes in an area where malaria transmission is unstable

may lead to increased morbidity and mortality rates. In all those areas, new programs were

developed in order to control the increase of mortality.

In Madagascar, this outbreak of malaria occured in a complex pattern of

transmission, as diverse bio-ecological contexts determine the development of malaria

(Mouchet et al., 1995). In the highlands, transmission is limited to the rainy season. It can

increase suddenly, according to ecological and epidemiological conditions (Le Roy de

Méricourt, 1894; Lacan, 1953; Mouchet et al, 1997), although these instances have been

punctuated by periods of non-transmission (Legendre 1914, Lumaret 1963). After a respite

of twenty years, a reoccurence of transmission was recorded in 1986 (Lepers et al., 1990a).

The different hypotheses to explain this reappearance of the transmission have been reported

elsewhere (Fontenille et al., 1988; Lepers et al., 1990b). Briefly, this epidemic was due both

to the reappearance of Anopheles funestus and to the degradation of the healthcare system. It

resulted in the death of 1% of the population of the highlands (Rakotonjanabelo et al., 1995).

The significance of Anopheles funestus in Madagascan epidemics has been

recognized since the beginning of the century. In the highlands, transmission is principally

effected by two species, An. funestus (an excellent anthropophilic indoor biting vector) and

An. arabiensis (a mediocre zoophilic vector). An. funestus was absent or eradicated from the

highlands before the epidemics (Le Roy de Méricourt, 1894; Lacan, 1953) ; however it has

been found in large quantities in a number of years (1904-06, 1945-49 ; 1960-62, 1988) ; it

has disappeared rapidly with insecticide spraying (1953, 1963 and 1993). The long suspected

association of An. funestus to rice fields has now been proved (Ralamboson,

1964;Randriamanantena, 1979). This is unique in Africa. The distance from the rice fields to

the nearest houses is a fundamental factor to the threat of the malaria. The development of

the larvae is linked to precise farming stages : the nurseries, the later stages of rice farming

and the rice fields left fallow. This provides the time structure for an outbreak. This vector is

also predominant in the highlands from March to June. However, in certain highland villages

such as Manarintosa, Anopheles arabiensis plays a significant role in seasonal malaria

transmission (Ralisoa et al., 1987;Fontenille et al., 1990).

Résultats

69

Manarintsoa was the first village in which the sudden increase in malaria

transmission was recorded. (Lepers et al., 1990). In response to the role of An. funestus in the

epidemic, a spraying program of DDT was quickly set up in the 1990 in this area (as in the

1950s). Programs of control inacted indoor DDT spraying during the end of the cold season

(from october to december) of the years 90, 93, 94 and 95 (for details see Randriantsimaniry,

1995, Roche 1995). During the same time the clinical cases of malaria were treated with the

participation of the Pasteur Institute. This strategy was enlarged in all the Highlands by the

Ministry.

The evolution of the epidemic has to be followed to adapt the program. For that we

used the village of Manarinstoa as “sentinel post”. We regularly followed the population of

the Manarintsoa village from 1988 to 1996 and a serum collection was made. The data of

this report, shows that this program of in-door house spraying of pesticides established was

very effective. But, has it stopped transmission of malaria, and what will be the risk of

malaria attack in the future for this population ? These questions have direct implications to

the planning of future programs of control. Here, we examine the nine years of data in order

to illustrate some of the characteristics of this epidemic outbreak of malaria. We report the

impact of the anti-malaria campaign undertaken in this area, and the lessons that can be

drawn from this episode.

MATERIAL AND METHODS

To better understand the natural occurrence of malaria in the highlands according to

the ecological background of the villages, several longitudinal studies were settled in the

Highlands of Madagascar by the team of the Pasteur Institute. The first one was conducted in

Manarintsoa from 1988 to 1996 on a population of 593 residents, out of the 1550 of the village.

After informed consent was obtained, the villagers were registered by family including all ages,

and followed during the 9 years. The Manarintsoa village is 30 square kilometer wide and 20

kilometres from the capital of Madagascar. The general layout of the village is typical of the

highlands with the houses on a hillock and the rice fields 20 to 30 meters below. In this area,

due to its mountainous and tropical climate (altitude 1200 to 1300m), there are two seasons : a

hot season from December to April and a cold season from June to October.

The average age of the subjects was 18.8 ±17 years. During the 9 years of monitoring, the age

of each person was recalculated each year according to his/her birthday. The age was

categorized for statistical analysis in (]0-2], ]3-4], ]5-9], ]10-14], ]15-24], ]25-39], ]40-59],

>=60). Villagers were living in 116 households scattered in 14 hamlets.

Résultats

70

For these 593 villagers, passive detection of malaria cases was done by laboratory

physicians during consultations in the village dispensary. Consultations were done five days a

week from 1988 to 1990, then one week a month from 91 to 96. During the nine years of the

study, new-borns of the 116 households were enlisted and departures and deaths were recorded.

These modifications were registered during consultations and at every cross sectional study. The

movement of people outside the area was also registered at the consultations.

Whatever the motive of the consultation, thin and thick blood smears were prepared by

finger pricking. Axilliary temperature was registered and the size of the spleen was noted

according to the Hackett score. Every three months, a systematic examination of the whole

group of villagers was also done at home. During these examinations, the same protocol as in

the dispensary was followed and 5ml of blood was taken. Fever was defined as an axilliary

temperature exceeding 37.5°C. After examination of the slides, patients with both positive slides

and fever were conducted to the dispensary to be treated.

Slides were first examined after staining by an experienced physician at the health care

center, then all the results were validated at the laboratory. First, the thin blood film was

screened by observation of 100 fields of 200 erythrocytes. The result was then adjusted to

5,000,000 erythrocytes per one microlitre (according to the results of routine examinations in

the Clinical Biology Centre of the Pasteur Institute of Madagascar), to obtain the parasite count.

In case of negative thin film, the parasite to leukocyte ratio was measured on the observation of

1,000 leukocytes in the thick blood film. A value of the mean leukocyte count of 8,000 per

microliter was considered as a representative standard value allowing calculation of the parasite

count. Geometric mean density was calculated and quartiles were defined.

At the dispensary, all febrile patients with a positive thin slide were considered as sick and

treated with chloroquine (25mg/kg for P.falciparum and 10mg/kg for the other species).

According to Beck et al, the comparison of parasiteamia associated or not with fever lead us to

retrospectively define malaria case as the association of axillary temperature > 37.5 C and

parasiteamia > 1,000 per microlitre, for statistical analysis. This definition was in agreement

with data obtained in another village (Boisier et al, 2002).

To study the micro-ecology of the epidemic among the 14 hamlets,

parasitological data was analyzed according to time by auto-correlation of data of the same

subject, from year to year. For that, we retrospectively sampled a group of 112 persons among

the 593 who were examined at home, at the same date, without any lost during all the study.

First, an auto-correlation function was calculated for the percentage of positive subjects of the

whole group and the correlograms were calculated on the time series of 7 years according to

Chatfield et al. (1989). For the dichotomic data (positive/negative, enlarged spleen or

Résultats

71

parasitized slide) , a Mc Nemar test was conducted on divergent results of the same subject

between two years (positive one year /negative next year , etc). A significant test means non-

correlated data.

Entomological studies were done two times a year (for details, see Fontenile et al.

1990). Briefly, infected bites were calculated according to the number of vectors sampled on

man (both indoor and outdoor) and to the percent of anopheles positive in CSP–ELISA. Resting

vectors were also studied by morning pyrethrinoid spraying.

RESULTS

Collected data

During the 9 years, the recorded number of consultations at the dispensary varied from

year to year (table 1). For two years (1989 and 1994), the consultations only took place during

the rainy season. The attendance at the dispensary varied from month to month (data not

shown), although the average age of patients remained stable throughout the study. The rhythm

of farming work was the main factor affecting attendance levels. According to the organisation

of the study the incidence of malaria could not be calculated. The data for the dry season (July-

December) and the rainy season (January-June) is given separately.

Intense transmission periods (1988-1990)

Three years of intense transmission was observed, from 1988 to 1990. The malaria

index was at its highest during 1989 (graph1). In the three years, mean parasite carriage

during the rainy season varied from 20 to 50% among the patients. The percentage of febrile

subjects and the prevalence of enlarged spleen varies in the same way. From 1990 the indices

fall. Monthly systematic examinations of the entire group in this year permitted parasite

densities among asymptomatic carriers to be calculated (graph7). The density range from

200 tpm to 1000 according to age. But most of apyretic subjects have often lower than 250

trophozoites per microlitre (quartile 75%).

At the dispensary, parasite carriage never disappeared during the year (graph 4). It

was minimal from October to November and increased again from December. The

seasonality of parasite carriage follows that of anophelian densities. Entomological surveys

carried out from October 1987 to July 1988 and those carried out from October 1988 to

February 1990 show that malaria transmission was effected through Anopheles

arabiensis and Anopheles funestus (see Fontenille et al 1990 for details). It is to be

Résultats

72

noted that An. Arabiensis, active earlier than An. Funestus during the rainy season, reappears

from November in the village.

The four parasite species were found in the village (graph5). P.falciparum is

predominant in the consultants, although P.vivax was also found among 10 to 20% of them

in 1988-89. During the most intense transmission P.ovale was found among 5% of subjects

and persisted in 1990. The geographic spread of the parasites is equally heterogeneous

(graph6). According to the hamlets, mean parasite prevalence varied from 15 to 65% during

the rainy season. The balance of species is also different from hamlet to hamlet although that

is not significantly linked to parasite prevalence. Micro-ecological conditions (and especially

vector density) could have affected the breakdown of the species.

The analysis by age of the data shows that parasite carrying is present among all of the patients

(graph 2), although the subjects aged between 5 and 40 are the most parasitized. In 1989, one

third of patients were parasite carriers. The parasite densities of parasite carrying subjects vary

with age (graph7). The majority of the Plasmodium carrying patients consulted at the dispensary

were febrile. So the malaria cases, (as defined in Materials and methods) follows the same

development as parasite carriage.

Among the febrile subjects consulted at the dispensary, mean parasite densities observed were

between 5,000 and 10,000 tpm without a link to age being clearly established (which claim

against a immunity against malaria). In contrast, the prevalence of enlarged spleen rapidly

reduces after age 15 (graph3). The effect of the class of age is significant for the percentage of

persons with enlarged spleen, the presence of parasites on the slides and fever (anova p-level

less than 0.00001, data not shown). Throughout the period 1988-96 a very significant

relationship between the presence of a splenomegaly and parasite carriage as well as between

splenomegaly and fever (chi square < 0.00001) was observed. The stage of splenomegaly does

not affect this association (chi square of trend not significant). Above 25 years the prevalence of

splenomegaly remains stable. It could correspond to other aetiologies such as bilharzia and

hepatitis B, both of which are common in rural area of Madagascar (Boisier et al., 2002).

Low transmission periodFrom 1991, parasite carriage became very weak among patients and appears to have

completely disappeared in the winter. Between the two periods, infected bites per man and per

year decreased from 2/man/year to 0.91/man/year and the sporozoïte rate from 0.71 to 0.11 for

An. arabiensis and to 0.47 for An. funestus.

Parasite carriage concerned no more than 5% of patients at the dispensary. This does not

correspond to any recruitment modifications at the dispensary or age modifications of the

Résultats

73

subjects. So the entomological indices were reduced by half, when the parasite prevalence

decrease by ten. In both cases, An. funestus remained the most active despite indoor house

spraying of DDT. The seasonality of transmission remains unchanged from the previous period.

Between 1991 and 1996, only sporadic malaria cases continued to be observed at the

dispensary. The proportion of febrile subjects and the percentage of splenomegaly carrying

subjects consulted fell (graph 3). Only P. falciparum was found. Older children and young

adults were most affected. Malaria attacks mainly occured among adults who had travelled to

the coast, but also in children who had not left the village.

During this period cross sectional studies were conducted during the rainy season among the

pupils from the primary school of Manarintsoa, and the asymptomatic parasite carriage was less

than 1% after in 1994 (data not shown).

Stability of malaria’s micro-ecology in the village

The presence of enlarged spleen and fever, is linked to the area where the patient is living (chi

square, p-value less than 0.0001, data not shown ). From one year to another, the presence of

parasites on slides for a subject was also auto-correlated up to the 4th level (from one year to the

fourth one). The same result was obtained with enlarged spleen. All together, these results claim

for a transmission stability amongst the hamlets of the village but with an heterogeneity between

the hamlets, and maybe between the households of a same hamlet.

DISCUSSION

The 1980s were marked by the reoccurrence of malaria epidemics in the quasi-totality

of the African highlands. Its origins remain disputed and multiple local causes have been sited

in each affected country (for review, Lindsay et al.,1998). Some authors have linked these

events to climate changes caused by El Nino. (Bouma et al., 1996, Patz et al., 1996). This

appears to be a valid association in the cases of Pakistan (Bouma et al., 1996), Mexico (Beck et

al., 1997), Kenya and Ethiopia. Although in the highlands of Madagascar no significant

temperature changes have been recorded (Mouchet et al., 1997). It can be noted that all of the

epidemics took place in a context of political disorganisation and inefficiency of the health

services. In this context, DDT spraying ended in Madagascar in 1972 allowing re-appearance of

An. funestus in the Highlands. In the same time social troubles lead to changes in the behaviour

of villagers that have also been attributed to the encroachment of An. arabiensis on the houses.

Overall, from 1980 an increase in confirmed cases was reported in certain dispensaries of the

Highlands (Analaroa, Mouchet et al., 1995). These cases were made worse by the lack of

Résultats

74

chloroquine in the dispensaries. According to the clinical data collected in the province, 1987-

89 was considered the period of maximal transmission in the region. The data presented here

which concerns a group that was followed from 1988 to 1996 confirms these observations made

in the rural dispensaries.

In this village, the observed seasonality of parasite prevalence corresponds to that of

Anopheles with a resurgence in transmission in December (reappearance of An. arabiensis) and

peak transmission in April-May (peak of An funestus after the decrease of rainfalls). So DDT

spraying can be efficient when done at the end of the winter from september to december.

In this typical Madagascan highland village, heterogeneous parasite circulation (parasite

carriage and species prevalence) was found in the various hamlets. This repartition seems to be

stable from one year to another, and can be explained by variation of the local transmission du

to micro-ecological conditions (distance from rice fields, presence of cattle, structure and age of

dwellings) as has been done in Ethiopia (Ribiero et al., 1996) and in Sri Lanka (Mendis et al.,

1991). In this context, cross-sectional studies must be done in structures that focus peoples from

all the hamlets of the villages, like schools. Due to the low number of villagers and malaria

attacks, this study lacked the detail by which significant differences in mean parasite densities

could be detected in hamlets, and the correlation between parasite prevalence observed in a

hamlet and mean parasite density in the same area cannot be calculated. However minor

differences were recorded.

During the years of most intense transmission, the prevalence of parasites reach the

same range as during the previous epidemics. During those periods of epidemic, very high

malarial indexes were found in the highlands (spleen index of 35 to 75% in 1914 [Legendre,

1914] ; parasitological index from 50-75 % in 1949). They fell after treatment with DDT

(parasitological index 9% and spleen index below 10% in 1963). In our study, all age groups

were affected which is typical of zones of weak transmission. Although a decrease in the

frequency of positive slides after age 30 was observed. It could be due i) to a previous contact of

adults with the parasite when travelling or ii) to a rapid development of immunity after the

beginning of the transmission. This rapid development of immunity and the reduction in parasite

prevalence could be explained by the fact that transmission re-surged in Manarintsoa in 1985-

86. Working in Java, Baird et al.(1996) have shown that 2 years of exposure to malaria is

sufficient for adults to acquire a partial immunity to malaria. Similar observations were made

among Afghan refugees (Suleman, 1988).

Résultats

75

This data enlightens the difficulty to define a true malaria attack, in this context. Quartiles of 25

and 75% for parasite densities among asymptomatic and sick subjects reveal little difference in

density according to age. From 1000 parasites per microliter, malaria is almost certainly the

cause of fever. The definition of attack could however be broader for the purposes of an

operational plan. After 1991 the number of people affected by malaria in the region was low and

the highest prevalence of parasites carriage was with those between 5 and 20 years. It can be

considered as typical of low transmission area (Jambou et al, in preparation). This

epidemiological situation does not perhaps merit the precise definition of a pyrogenic threshold.

So must a febrile subject found to have some parasites on a blood smear be treated by

chloroquine? Apparently so, as it is probable that he will develop a clinical attack. We have in

fact shown in a neighbouring village (Boisier et al., 2002) that, in contrast to zones of intense

transmission, the individual’s case history is the essential element in defining a pyrogenic

threshold. The response to parasite (fever due to parasites) rapidly changes with the level of

transmission (Boisier et al., 2002). So in this context of decreasing transmission, the general

definition of malaria access among this population is fairly broad and varies little with the age

of the subject. It would therefore be acceptable to treat all fevers associated with plasmodia as

malaria. In our programs, using this strategy, malaria related deaths were null in the village,

during the period of intensive monitoring of the population (1988-1990)

Our data shows that the program established after 1989 was very effective. But has it

stopped transmission of malaria ; can it reach such a goal, and what will be the risk of malaria

attack in the future, for this population? These questions have direct implications to planning

future programs of control. The methods of control used in the village were indoor house

spraying of DDT and the systematic treatment of all febrile subjects exhibiting Plasmodium in

the blood (Randriantsimaniry, 1995). The entomological indexes reveal a rapid reduction of

vectors after spraying. But the malaria indexes decreased quicker. This reduction could be

attributable to the efficiency of spraying as is shown in a case-control study carried out in two

other localities 20km from Manarintsoa (Lantoarilala et al. 1998). In these villages, the decrease

of transmission only occurred after the beginning of the “OPID” (program of spraying with

include all the highlands) in 1993. Also, in the epidemiological context of isolated villages the

systematic treatment of malaria attack could have impacted upon the parasite reservoir and

modified the transmission. This communal effect of treating sufferers has been put forward in

Zaire (Delacollete et al., 1996) and in Cambodia (Hoyer WHO, personal communication).

Antigametocyte therapy could also be considered, as was the case in Java (Baird et al., 1996).

The disappearance of vivax could be related to the decrease of transmission despite the

Résultats

76

possibility of relapse of the parasite. So the public health situation since 1992 has been

satisfactory. As a result of the pilot studies of which Manarintsoa is a part, indoor house

spraying of DDT was carried out throughout the highlands (Roche, 1995). In contrast to the

zones of intense transmission, this anti-vector strategy has also been effective, as is

demonstrated in a recent report into a survey of 170 schools in the region (Jambou et al., in

preparation). But the transmission never disappeared. Entomological studies have not found An

funestus in 1996, but An arabiensis persists. Few cases have occurred and they can be dealt with

by the health clinics. “Introduced malaria” is still present (De Giorgi, 1997), but it is isolated

cases that are being observed, suggesting low circulation but the persistence of the endemic. The

population does however remain sensitive and adults are equally affected by the disease. Since

1994, successive studies have also shown the appearance of resistance of P falciparum to

chloroquine (data not shown). In conclusion, this village can be qualified as a “ source of

residual transmission ”. Although it may be necessary to set up a monitoring program, as the

aim of eradicating the source may not be justified, and it is unlikely that continued spraying will

improve the situation, although precise parasite detection and entomological studies are

necessary so that future increases in transmission (undetectable through clinical monitoring

alone) can be detected.

The current challenge in the anti-malaria campaign in Antananarivo (and more

generally throughout the highlands) is to understand whether a malaria endemic that persists

locally could be the origin of rapid transmission resurgence following the cessation of

insecticide spraying. The monitoring of these zones must be based both on the detection of

ecological changes in the biotope and on the detection of cases of illness (during access or

through retrospective studies). Changes in the environment favoring the establishment of An

funestus (rice fields dweller) are being studied in Madagascar. This monitoring must employ

tools that do not necessitate regular field trips and are effective on large scales, such as remote

sensing (to review see Thomson et al., 1996, Hay et al., 1998). Case detection among villagers

(and their parasitological confirmation) is not always possible due to the distance from health

centers. A monitoring network, comprised of 8 sentinel sites, is currently being set up, (De

Giorgi et al., 1997). Nevertheless, the vast area of the highland region and the heterogeneity of

transmission demands that every epidemiological alert be studied retrospectively. As access to

villages is more difficult during the rainy season (season of malaria transmission), these studies

should be carried out at the beginning of winter. Sero-epidemiological studies are also

recommended considering that asymptomatic parasite carriage is so weak that it often

disappears before the arrival of the surveyors. Much work has been done on this theme and the

Résultats

77

Manarintsoa project has allowed the establishment of the kinetics of anti-malaria antibody

reduction when transmission decreases.

Résultats

78

Graph 1 : Epidemiological data (passive detection during rainy season)

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

88 89 90 91 92 93 95 96

year

freq

uenc

y am

ong

cons

ulta

tions

0

5

10

15

20

25

age

(yea

r)

feverpositive slidesenlarged spleenmalaria accessmean age of patients

Graph 2 : positive slides according to age ( passive detection during the rainy season)

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0-2 3-4 5-9 10-14 15-24 25-39 40-59 >=60

age

freq

uenc

y am

ong

cons

ulta

tions

1988198919901991

Résultats

79

Graph 3 : patients with enlarged spleen (passive detection during rainy season)

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

0-2 3-4 5-9 10-14 15-24 25-39 40-59 >=60

freq

uenc

y am

ong

cons

ulta

tions

1988198919901991

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

freq

uenc

y of

pos

itive

slid

es

amon

g pa

tient

s

jan feb mar apr may jun jul aug sep oct nov dec

Month

Graph 4 : Seasonnality of transmission

1988-1990

1991-1996

Résultats

80

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

freq

uenc

y am

ong

patie

nts

1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996

Years

Graph 5 : Frequency of plasmodium species (passive detection)

P.ovalP.vivP.falc

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

freq

uenc

y of

pos

itive

slid

es

amon

g pa

tient

s

Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Z8 Z9 Z10 Z11 Z12 Z13 Z14

Areas

Graph 6 : Frequency of plasmodium species among patients (according to the areas of the village) - 1988 / 1990 -

P.mal

P.ovalP.viv

P.falc

Résultats

81

Table 1 : number of patients at the dispensary

Years rainy season Total1988 210 2101989 1819 21671990 496 7301991 330 3631992 185 5451993 554 7471994 186 1861995 393 7371996 268 350

Graph 7 : Parasite density (geometric mean) according to age for positive persons - 1989 -

1

10

100

1000

10000

100000

0-2 3-4 5-9 10-14 15-24 25-39 40-59 >=60

age

dens

ity (p

aras

ite p

er m

icro

liter

)

positive slides with fever(dispensary n=542 / 2167)

quart 25% (with fever)

quart 75% (with fever)

positive slides without fever(asymptomatic persons of thevillage n = 2132 / 6293)quart 25% (without fever)

quart 75% (without fever)

Résultats

82

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Résultats

85

II.1.2 - Article 3: Décroissance des anticorpsAfin de mieux déterminer l' immunité résiduelle contre le Paludisme, nous avons

mené une étude sérologique rétrospective de la population de Manarintsoa de 1988 à

1996. Dans cette zone la transmission a pratiquement disparu depuis la fin de l'épidémie

de 1985-1990. En utilisant des prélèvements, faits à des intervalles de temps différents,

d'un même patient, nous avons suivi l'évolution des titres d'anticorps dirigés contre

différents antigènes de Plasmodium falciparum, dans le contexte naturel d'un niveau de

transmission faible dans ce village. Ces antigènes appartiennent à différents stades du

cycle de développement du parasite, afin de suivre la disparition des anticorps dirigés

contre eux.

Des études transversales dans les zones de faible transmission ont montré que seule une

petite partie de la population est généralement porteuse d'anticorps anti-palustres. Les

populations de ces zones sont considérées comme très sensibles aux épidémies. D'autre

part, des cellules mémoires B ont été trouvées chez ces populations [Migot et al., 1995]

et elles sont associées à une immunité partielle. Mais, en vérité, quel rôle peuvent jouer

ces cellules dans le contrôle de la maladie?

Notre étude a concerné une population de 593 habitants permanents, des 14 hameaux du

village de Manarintsoa. Ce choix a été motivé par le volontariat ainsi que par la

constance avec laquelle ils avaient suivi les consultations préliminaires des années

précédentes.

Chaque maison, représentant en général une famille, a été dotée d’un numéro. Au total,

116 familles ont été suivies d'où nous avons pu tirer 118 sujets constamment prélevés

depuis 1988 et ceci au moins sept fois. Le protocole d'étude et les principaux résultats

épidémiologiques sont rapportés ailleurs [Migot et al., 1995; Lepers et al., 1989] et dans

le paragraphe précédent. Parmi les prélèvements collectés depuis 1988, nous avons pris

ceux qui ont été faits au début de la saison fraîche. Ce qui fait un total de 870 sérums. Il

est à noter qu'aucun prélèvement n'a pu être fait en 1991.

Les antigènes utilisés sont de deux types: les antigènes bruts et les peptides

synthétiques. Les antigènes bruts ont été obtenus à partir d'une souche camerounaise de

Plasmodium falciparum FCM29, entretenue en culture continue dans les laboratoires de

l'Institut Pasteur dans des globules rouges O+ selon la méthode de Trager et Jensen

Résultats

86

[1976]. Les peptides utilisés appartiennent au stade hépatique: LSA1cTer

(NSRDSKEISIIEKTNRESITT) correspondant à la partie terminale de l'antigène de

stade hépatique1 (AA1686-1719) et LSA1Rep

(LQEQQSDLEQERLAKEKLQQQQSD) correspondant à la partie répétée (AA 319-

1417) [Fidock et al., 1994]; au stade pré-érythrocytaire: MSA2/1

(NESKYSNTFINNAYNMSIR) correspondant à la région conservée 1 de l'antigène de

mérozoïte 2 (AA22-40), MSA2/3 (EKQNELNESTEEGPKA) correspondant à la région

centrale polymorphique 2 du gène de la famille d'allèle FC27 (AA162-177) [Marshall et

al., 1992] et du peptide de circumsporozoïte CSP (NANP)4 correspondant à 4 unités de

l'épitope majeur de l'antigène [Esposito et al., 1988; Galey et al., 1990]; et enfin du

stade sanguin, le peptide RESA (EENVEHDA)2-(EENV)2 reproduisant la partie

terminale répétée du gène [Favaloro et al., 1986].

La détection des anticorps totaux s’est faite selon deux techniques

d'immunofluorescence: l'immunofluorescence directe (IFI) [Ambroise-Thomas et al.,

1969] et la technique d'immunofluorescence modifiée (MIFA) [Perlmann et al. 1984].

En immunofluorescence, les anticorps de types IgG, A et M sont détectés.

Les anticorps dirigés contre les peptides des différents stades du cycle ont été détectés

par la technique ELISA développée par Fidock et al. [1994] pour la détection des

anticorps dirigés contre les stades hépatiques, par Galey et al. [1990] pour la détection

des anticorps anti-CSP et par notre laboratoire pour les autres antigènes. Pour la

technique ELISA, seuls les anticorps de types IgG sont détectés.

Les seuils de positivité sont IFI= 1/64, MIFA=1/4, ELISA= moyenne des densités

optiques (D.O) des témoins négatifs + 3 déviations standards. Les témoins négatifs sont

des sérums d'enfants vivant en zone de haute montagne indemne de Paludisme. La D.O

calculée (D.Oc) a été définie comme étant le rapport entre la D.O des antigènes totaux

sur la valeur seuil de la plaque. La moyenne arithmétique des D.O a été calculée pour

les sujets positifs uniquement. Pour permettre une analyse des séries de données par

rapport au temps, tous les sérums d'un même individu ont été testés simultanément

contre un antigène sur une même plaque.

Les données sérologiques ont été exprimées en positif/négatif selon le seuil de positivité

de leur plaque ou selon le rapport entre la D.O du sujets et le seuil de la plaque (cD.O).

Résultats

87

Les données cliniques ont été exprimées en positif/négatif. Le seuil de positivité des

lames est d'un parasite par 1000 leucocytes.

Nous avons étudiées la cinétique des anticorps a été faite par auto-corrélation des

données d'un même sujet d'année en année. Les rangs de corrélation 1,2,3 et 4 (allant

d'une année à la suivante ou à la troisième) ont été appliqués à toutes les données. Pour

les données quantitatives (cO.D de l'ELISA), le coefficient Rho de Spearmann a été

calculé entre les données d'un même sujet sur deux années différentes. Pour les données

dichotomiques (positf/négatif), un test de Mc Nemar a été appliqué pour détecter les

résultats divergents d'un même sujet entre deux années consécutives (positif une

année/négatif la suivante, etc...) Lorsque les données ne sont pas corrélées le test

statistique est significatif d’une année à l’autre. Pour chaque test sérologique, une

fonction d'auto-corrélation a aussi été calculée pour le pourcentage de sujets positifs

parmi le groupe et les corrélogrammes ont été calculés sur la série des 7 ans selon

Chatfield et al. [1989].

La corrélation bivariée entre les valeurs des D.O pour les différents peptides a été

analysée avec le test de Kendall (Seuil de significativité P = 0,05). La relation entre les

valeurs des D.O et les paramètres cliniques a été faite avec le test de Pearson pour les

données positif/négatif des anticorps et avec le test de Kruskal Wallis pour les données

quantitatives. Une analyse multivariée de la relation entre présence/absence des

anticorps contre un antigène et les paramètres cliniques a été faite suivant un modèle de

régression logistique (les paramètres considérés sont l'âge, les classes d'âge, le sexe, la

splénomégalie, le portage de parasite, la fièvre et la situation géographique). L'effet des

données itératives d'un même sujet a été analysé avec un effet standard (modèle

logistique binomial avec effet standard pour variables distinctes, Stiratelli et al., 1984).

Une stratégie récurrente a été utilisée avec le test de Wald (P=0,05) comme critère de

sélection des variables. L'établissement du modèle a été estimé par une fonction de

probabilité pour un maximum de 50 répétitions. Les classes de variables âge, sexe,

classe d'âge, situation géographique ont été adaptées à la fonction comme indicateurs.

Pour la totalité du groupe, la corrélation entre les paramètres épidémiologiques de la

zone (prévalence palustre et index splénique du groupe) et les données sérologiques a

été étudiée avec le test de Kendall en utilisant les 7 années de suivi comme cas. Pour

cela, ces données sérologiques sont exprimées comme la moyenne des D.O des sérums

Résultats

88

positifs de l’année, le pourcentage de sujets positifs de l’année et le pourcentage de

sujets nouvellement positifs (comparés aux positifs de l'année précédente).

La disparition des anticorps totaux (IFI) s'est avérée lente et il faut environ 3ans pour

que la moitié des sujets se négativent. Les anticorps anti-RESA (MIFA) disparaissent

rapidement (2ans). Dans les deux cas, la décroissance des anticorps n'est pas corrélée

avec l'âge. On observe une réapparition des anticorps après 1993. La disparition des

anticorps anti-stade hépatique est très rapide. Leur évolution est également rapide : les

sujets présentant des anticorps une année n’en présentent pas l’année précédente. Les

anticorps anti-LSA1cTer (zone constante c terminale) prédominent au départ par rapport

aux anti-LSA1rep (zone répétée, en tandem). La persistance des anticorps spécifiques

d'antigènes mérozoïtaires est inférieure à 2ans. Aussi bien chez les adultes que chez les

enfants, les taux maxima de portage de ces anticorps se trouvent en 1990 et en 1994

même si le portage chez les enfants semble être différé par rapport à ceux des adultes.

Les anticorps anti-MSA2/3, qui est spécifique de la famille des FC27, apparaissent

seulement après 1990. Tout au long de l'étude, le portage d'anticorps anti-CSP ne

montre pas de variation notable, sauf en 1992. Les anti-RESA, quant à eux, semblent

fluctuer périodiquement et leur décroissance est très rapide puisque, les positifs étaient

le plus souvent négatifs l’année précédente.

En général, la prévalence sérologique est faible, sauf en 1996 (LSA1cter 56% et

MSA2/2 60%).

En considérant les sujets individuellement, les résultats sérologiques des différentes

années sont corrélés entre eux, contrairement aux résultats de la cohorte d'étude.

Les résultats sérologiques ne sont pas corrélés avec la splénomégalie, le portage

parasitaire et la fièvre. Un effet de la situation géographique a été noté pour LSA1,

MSA2/1 et RESA (P=0;001). Pour MIFA, LSA1rep et MSA2/3, l'âge semble jouer un

rôle dans leur cinétique. Les analyses bivariées suggèrent que la présence ou l'absence

d'un anticorps donné dépend plutôt de facteurs géographiques ou de l'année que de

facteurs de l'hôte. Il en est de même pour l'analyse globale des données de la cohorte.

La cinétique des anticorps chez ces villageois est très complexe. L'antigène CSP justifie

une fois de plus son utilisation comme indicateur de niveau de transmission. La

technique MIFA appliquée aux enfants semble être un bon indicateur de la transmission,

comme MSA2/1 serait un bon outil de détection de séroconversions dans une étude

Résultats

89

prospective. Les résultats obtenus lors de la détection des anti-RESA et anti-MSA2/1

confirment l'hétérogénéité de la transmission entre les différents hameaux du village de

Manarintsoa. L'apparition tardive des anticorps anti-MSA2/3 est probablement due au

contact avec une souche parasitaire de la famille FC27 récemment importée dans le

village. Comme sa décroissance est très rapide, il n'a pas été possible de préciser sa

présence antérieure. Mais ceci conforte la nécessité d'étudier les flux de gènes et la

détection des anticorps dirigés contre les allèles spécifiques en zone de faible

transmission. Les antigènes de stade hépatique sont de bons outils de détection des

séroconversions, même si la zone répétée semble nécessiter une certaine mémoire

immunitaire. Une transmission locale a été constatée et une immunité résiduelle existe

chez les habitants de Manarintsoa mais son rôle dans la protection contre le Paludisme

n'est pas évident. Les outils que nous avons utilisés ne sont peut-être pas adéquats pour

l'évaluation fonctionnelle d'une immunité résiduelle mais ils sont très utiles pour des

études épidémiologiques rétrospectives. C'est un outil à l'usage des programmes de lutte

et non à l'usage du personnel de santé.

Résultats

90

Article soumis à : Emerging Infectious Diseases.

Rapid evolution of antibodies against P.falciparum after an epidemic transmission , a

longitudinal survey of the Manarintsoa village in the highlands of Madagascar 1988 – 1996

T. Rabe, R. Jambou, L. Raharimalala, MA Rason

Pasteur Institute of Madagascar Po Box 1274, Antananarivo Zip 101

Fax 261 20 22 401 64

Running Title ,

Antibodies against malaria after an epidemic transmission

Correspondence (new address) ,

R. Jambou

Unité d’immunologie – Institut Pasteur de Dakar

Po Box 220, Dakar - Senegal

email [email protected]

Acknowledgments

We thank all the villagers who took part in this work and the Manarintsoa village administrative

staff. We thank Drs P Boisier and A Spiegel, for their helpful advises in statistical analysis; Dr P

Dubois for the gift of peptides , and for his advises. This work was funded by the French Ministry

of Cooperation.

mailto:[email protected]

Résultats

91

Abstract,

In a very low malaria transmission context, immunity is one of the risk factors for life-

threatening epidemics. Its evaluation can be discussed for the design of control program. We

were looking for reliable methods to investigate immunity status. The village of Manarintsoa in

the highlands of Madagascar suited well for such study and to determine the evolution of

antibody carriage after an epidemic puff, we carried out there eight years survey by testing

serums, using ELISA technique, using different peptides designed from various stages of

P.falciparum. Results show that serological data matches epidemiological variations, but i) If

conventional serological methods like IFA and MIFA remain effective and simple indicators of

parasites circulation, they are not enough sensitive to detect slight variations in transmission. ii)

Different parts of an antigen induce antibody responses of specific time evolution, iii) adults and

children do not have the same reactivity to the same peptides. For synthetic antigens, rate of

positive people is often low and they are mainly new ones, therefore trans-sectional studies

aren’t potent to explore long lasting immunity.

On the whole, in low transmission areas, detection of parasitologically confirmed cases is the

most effective method to detect transmission renewal. But this is not always possible as, in

Madagascar, health center attendance is difficult for most of the population and healthcare

system is not well organized to detect parasites on slides. MSA2 and LSA1 seem to be better

antigens to detect malaria outbreaks than the commonly used CSP. Detection of antibodies

raised against P falciparum could provide retrospective data for the confirmation of malaria

outbreaks, but would need the use of several techniques at the same time.

Key words ,

Malaria, highlands, Madagascar, LSA1, RESA, MSA2, CSP

Résultats

92

INTRODUCTION

During mid-eighties, an epidemic outbreak of falciparum malaria occurred in the

central highlands of Madagascar (Mouchet et al., 1997). This sudden exposure of

people to malaria-infected mosquitoes in an area where malaria transmission was not

detected led to increased morbidity and mortality rates. With the support of international

grants, control program based on indoor spraying of DDT was initiated against An

funestsus, the main vector associated with this increased transmission in the Highlands.

This program allowed the control of this epidemic but in nearly all the Highlands

transmission background remained (Jambou et al, 2001). In relation to its cost–

efficiency, the program of DDT spraying ended in 1998 and a second step was initiated,

based on detection of clinical cases. An funestus is no longer under control and can

slowly re-increase afterwards, especially in small “favorable” areas. Facing this risk for

a malaria transmission renewal, what could be the sensitivity of the population to it?

During cross sectional studies in low transmission areas, a small part of the population

is usually found to harbor antibodies against malaria. These populations are said to be

highly sensitive to an epidemic increase of transmission. In the other hand, remaining B

memory cells can be found amongst these populations (as in Manarinstoa, Migot et al.,

1995) and be associated to a partial immunity. So what can be the meaning of these

cells and their efficiency to control malaria disease?

To analyze in a better manner this remaining immunity against malaria, we

carried out from 1988 to 1996 a retrospective study on serums of a cohort living in a

low transmission area exposed to the recent epidemic outbreak (the same population as

Migot et al., 1995). Using repeated sampling of the same patient, we followed the

evolution of antibodies rate against several antigens of Plasmodium falciparum, in

natural context of low malaria transmission level in this village. Antigens used belong to

different stages of the parasite to investigate the decay of immunity against these stages.

MATERIAL AND METHODS

Population and follow upThe design of the study and the main epidemiological results are described

elsewhere. Briefly, from 1988 to 1996 a study was conducted on a population of 593

volunteers out of the 1550 inhabitants in the village of Manarintsoa (Lepers et al., 1989;

Résultats

93

Jambou submitted). A total of 116 households attended the survey in 14 different

hamlets. An informed consent was obtained from all the families. A health center was

opened to follow these people, with free access offered. The average age of subjects was

18.8 ±17 years. At each consultation, thin and thick blood smears were made. Axillary

temperature and spleen size (Hackett score) were registered. The population’s spleen

index was calculated as the geometric mean of spleen size of the cohort. Repeated

systematic examination of asymptomatic registered patients were carried out at home,

with the same examination protocol and 5ml blood was sampled.

Among the sera collected since 1988, we selected those collected at the beginning of

the cold season. Patients who had been sampled at home at least 7 times between

1988 and 1996 were selected for serological studies. A total of 118 subjects were

retained and 870 sera were analyzed. No blood collection could be done in 1991.

Parasite strain and antigens,

The main source of crude parasites was a Cameroonian strain of Plasmodium

falciparum FCM 29 maintained in continuous culture in vitro at our laboratory in blood

group O+ according to Trager and Jensen method (1974).

Peptides were defined from several antigens.

LSA1cTer (NSRDSKEISIIEKTNRESITT) corresponded to the cTerminal part of the

Liver Stage Antigen 1 (AA 1686-1719, Fidock et al, 1994). LSA1Rep

(LQEQQSDLEQERLAKEKLQQQQSD) corresponded to the repeated region (AA319-

1417). MSA2/1 (NESKYSNTFINNAYNMSIR ) corresponds to the conserved region 1

of the gene Merozoïte Stage Antigen 2. MSA2/3 (EKQNELNESTEEGPKA, AA162-

177) corresponds to region 2 (central polymorphic domain) of the gene of FC27 allele

family (Marshall et al, 1992). CSP was used as (NANP)4 corresponding to 4 units of the

major epitope of the antigen (Esposito et al, 1988; Galey et al, 1990). The peptide

(EENVEHDA)2-(EENV)2 reproduces the c-Terminus repeat of the gene RESA and was

purchased from Bachem® (Favaloro et al, 1986).

Antibody assays,

Indirect Immunofluorescence Assay was run on infected red blood cells

monolayers in order to measure whole anti-Plasmodium falciparum antibodies

according to Ambroise-Thomas et al (1969) (threshold of positivity, 1/64). Anti-RESA

Résultats

94

antibodies (whole molecule) were measured using a Modified Immuno fluorescence

assay carried out on a glutaraldehyde fixed monolayer of Plasmodium ring - infected

erythrocytes as described by Perlmann et al (1984) (threshold of positivity, ¼). All Ig G,

A, M were detected.

For Enzyme Linked ImmunoSorbent Assay, anti-LSA and anti-CSP antibodies

were measured according to techniques respectively developed by Fidock et al (1994)

and Galey et al (1990). For MSA and RESA, microtiters plates were coated overnight

with respectively 2.5 and 10 ng/ml peptide solutions, and blocked respectively with

skimmed milk 2.5% in PBS or with skimmed milk 2.5% in PBS Tween20 (0.2%).

Serum samples were tested at a 1/75 dilution for MSA2/1peptide, 1/50 dilution for

MSA2/3 peptide, 1 /150 dilution for RESA peptide. Immune complexes were detected

with peroxidase labelled anti-human IgG and o-Tolidine as substrate. Negative control

serums were collected among primary school children in a malaria free mountain region

(Vakinankaratra). The threshold of positivity for all peptides and each plate was set

according to the mean OD of height negative controls plus three standard deviations.

Calculated OD (cOD) was defined as the ratio of crude OD of the subject to the

threshold of the plate. An arithmetic mean of OD was calculated for positive subjects

only (calculated OD). To allow time serial analysis of data, all the serums of the same

subject were tested against one antigen on the same plate at the same time.

Statistical analysis,

All the serological data was expressed either as positive / negative according

to the threshold of positivity of their plates, or as a ratio of the OD of the subject to

the threshold of the plate (i.e cOD). Clinical data was standardized as

negative/positive. Positive slides presented of more than one parasite for 1,000

leukocytes. Age classes were defined as, 1-4; 5-9; 10-14; 15- 24; 25-39; 40- 60; 60

and above. Enlarged spleen as, Hackett score strictly over 1; fever as axillary

temperature strictly over 37.5°C.

The evolution of serological data was analyzed according to time by auto-

correlation of data of the same subject from year to year. Correlation of rank 1, 2, 3 and

4 (from one year to the second or to the third) was used for all the data. For the

quantitative data (cOD of ELISA), a Spearman Rho coefficient was calculated between

Résultats

95

the data of the same subject on two different years. For the dichotomic data

(positive/negative), a Mc Nemar test was conducted on divergent results of the same

subject between two years (positive one year /negative next year, etc). A significant test

means non-correlated data. For each serological test, an auto-correlation function was

also calculated for the percentage of positive subjects of the whole group and the

correlograms were calculated on the time series of 7 years according to Chatfield et al

(1989).

The bi-variant correlation between OD values for the different peptides was

analyzed with a rank test of Kendall (threshold of significativity P = 0.05). Relation

between OD values and clinical parameters of the subjects was analyzed with a Pearson

test for positivity/negativity of antibody data and with a rank test of Kruskal Wallis for

the quantitative data (cOD). Multi-variant analysis of the relation between the presence /

absence of antibodies against one antigen and clinical parameters was conducted with

logistic regression model (years, age group, gender, presence of enlarged spleen,

presence of Plasmodium, fever, and geographic area). The effect of repeated data on the

same subject was analyzed with a random effect (logistic binomial model with random

effect for distinguishable data, Stiratelli et al, 1984). A backward strategy was used

with the 2 of Wald (P=0.05) as the output criteria of variables. The model settings

were estimated by the likelihood function for a maximum of 50 iterations. The

variables, years, sex, age class, geographic area were adapted to function as indicators.

For the whole group, the correlation between epidemiological parameters of the area (

P.falciparum prevalence and spleen index for the group) and serological data was

studied with a Kendall test using the 7 years as cases. For this test, serological data were

expressed as mean OD of positive serums, percentage of positive subjects and

percentage of new positive subjects (compared to the year before).

RESULTS

Stability of malaria’s micro-ecology in the village ,

From 1989 to 1991 a decrease in malariometric indices was shown amongst patients at the

dispensary (Graph 1). These patients came out of the 593 registered volunteers. Graph 2

represents the parasitological indices registered during blood collection among the group of 118

peoples out of the group of 593. This data was collected at home, from the same people

Résultats

96

throughout the height years of study, at the beginning of the cold season. Patients were mostly

asymptomatic and the percentage of positive slides was low (less than 14%) but quite stable

from 1989 to 1996. An effect of age is significant for the percentage of enlarged spleen, the

presence of parasites on the slides and fever (anova P-level less than 0.00001, data not shown).

In the opposite of graph 1, no clear decrease of indices is shown in graph 2. The presence of

enlarged spleen and fever is linked to the area where the patient is living (chi square, P-value

less than 0.0001, data not shown). From one year to another (table 2), the presence of parasites

on slides for a subject was also auto-correlated up to the 4th level (from one year to the fourth

one). The same result was obtained with enlarged spleen. All together, these results claim for a

transmission stability amongst the hamlets of the village but with a heterogeneity between the

hamlets, and maybe between the households of a same hamlet.

Time evolution of antibodies against different antigens (Table 1)

The percentage of subjects having whole antibodies against the parasite decreases between 1989

and 1996 (from 92% to 8 % respectively). After 3 years nearly 50% of the population lost their

antibodies. The carriage of anti-RESA whole antibodies shows a progressive decrease from

40% to 4% and 2 years are sufficient for a 50% decrease in antibodies. In both cases, the

percentage of positive people is the same for children and adults, which suggests a decrease

unrelated to age. After 1993, positive subjects are mostly newly positive. This data parallels

those of graph 1 and reappearance of antibodies could support the maintenance of a low

transmission rate.

Peaks of anti-MSA2/1 antibody carriage were observed in 1990 and 1994, for

both adults and children and claim for a local contamination. From 1988 to 1990 adults

harbored more MSA2 antibodies than children, but the evolution in time is the same,

and the decay is very quick. Since 1992, prevalence is low. Increase of antibodies

prevalence in 93-94 (with 82% of newly positive in 94) supports a low and local

transmission. Anti-MSA2/3 antibodies (specific to FC27 family) appeared after 1990.

For this peptide, peaks were observed in 1990-1992 and 1996. This increase in

antibodies among the population was the same for children and adults and could be

related to the appearance of this family of parasite strains in the village. But it concerns

up to 40% of the group, which might suggest a rapid parasite spread through the

population at this time. These antibodies decrease more rapidly than MSA2-1, so it is

not possible to know if FC27 parasites were present previously.

Résultats

97

For the prevalence of anti-LSA1 antibodies, the evolution is roughly the

same as for MSA2 but the response against different parts of the antigen was not the

same. LSA1Rep antibodies seemed to increase more slowly than LSA1cTer as the

prevalence maximum occurred one year after. Adults seem to be more reactive to

LSA1 repeats than children, but this positivity concerned less than 15% of the

subjects and is not statistically significant. For LSA1cter, only one maximum is

observed. The decrease in antibodies was then faster than for MSA2 (from one year

to another), and each year positive patients are almost all newly positive. Adults and

children had the same antibody prevalence, which supports a rapid response to liver

stage antigens but with response maturation and change from one target to another

inside the molecule.

Throughout the duration of the survey, anti-CSP antibody carriage was low and no remarkable

variation was observed in this carriage except in 1992. This year seems to be a critical point for

transmission after which prevalence of antibodies decreased rapidly. In children, prevalence of

anti-RESA antibodies seems to be periodically variable, fitting better with clinical data than the

anti-CSP antibodies usually used. The decrease in antibodies against RESA was rapid (one year)

as each year positive subjects are newly positive.

For all these peptides, the prevalence of positive serum was low except in 1996

(LSA1ter 56%, MSA2/3 60 % ). During this year, we can suspect a re-increase of the

local transmission as both adults and children are concerned. An increase of the

percentage of people with enlarged spleen and positive slides was also observed.When individuals are considered separately, OD of the same serum against different peptides are

partly linked (Kendall Tau test table 3). Results for LSA1cTer and Rep were correlated as those of IFA

and total RESA (MIFA), or those of MSA2/1 and MSA2/3. These comparisons were no more significant

(Tau not significant) when we calculated the means OD of the whole cohort, per year, before correlation

analysis (data not shown)

Similarly, serological OD values against MSA2, RESA or CSP were auto-correlated

from one year to the another (most frequently inverse correlation). This inverted

correlation can be analyzed as a rapid decrease and increase of antibodies, i.e. positive

subjects become negative the following year and the same for negative ones. A “subject

effect” must therefore be considered in the regression analysis. Inversely, total antibody

carriage (IFA), total RESA (MIFA) and anti LSAlcter antibodies did not auto-correlate

for one subject. This also supports a rapid evolution of antibodies titers from one year to

Résultats

98

another, especially after 1992. This allowed primarly results from the same subject to be

analyzed as independent data.

Relation between ELISA results, and clinical parameters

For each subject, its status of positive / negative for antibodies against one antigen was analyzed

with regard to clinical data registered during blood collection (data not shown). Serological data

are not linked to enlarged spleen, positive slide and fever. An effect of area in the village was

seen for LSA1, MSA2/1 and RESA (P<0.001). This effect is also significant when OD values

are considered and supports heterogeneity of transmission between the different hamlets.

Conversely, enlarged spleen does not correlate with the results of ELISA tests (in term of OD).

For MIFA, LSA1rep, and MSA2/3, age is also a significant variable. This bi-variant analysis

suggests that the presence or absence of antibodies against a given peptide depend first of all on

the year and on the geographical area more than parameters linked with the subjects.

If we summarize the data for the whole group (parasitologic index of the cohort

and mean OD against peptides calculated for the whole group) for a comparison during

the seven years of study (Tau test), clinical data is again correlated and serological

parameters are one more time, more linked to the area and transmission variations rather

than to individual status during blood collection. The spleen index, LSA1ter and

MSA2/1 remain slightly linked to P falciparum prevalence (P-level respectively, 0.04,

0.04, 0.02; data not shown). But this result, in opposition with the previous one, can be

supported by a link between clinical data and the area of the village. On the whole, these

results could support a possible use of antibody response as epidemiological indicators.

To confirm this bi-variant analysis, we analysed the presence/ absence of antibodies

with a logistic regression model including parasitological and clinical data, potentially

observable during a standard malariometric survey (table 4). Yet here, epidemiological data is

more related to serological ones than to clinical parameters. A random effect (“subject effect”)

was found for total antibodies and MIFA. On the other side, we try to explain clinical data with

OD values or presence/absence of antibodies as explicative variables. The presence of enlarged

spleen or blood stage parasites are not linked to the presence or absence of antibodies against

peptides (data not shown). The presence of enlarged spleen is however weakly linked to OD

value for LSA1cTer and MSA2/1 (respectively, P-level 0.045 and 0.024).

DISCUSSION

Résultats

99

In the Highlands of Madagascar, malaria epidemic outbreak caused a lot of

deaths among an unprotected population. Transmission occurred during 5 years, and

after the beginning of a control program in 1988, number of cases decreased in the

Highlands as shown in Manarintsoa in our data. Presence of parasite in asymptomatic

patients was not closely related to malariometric indices at the health center. This

confirms that cross sectional analysis of malariometric indices is not relevant to study

malaria in low or epidemic transmission areas. After 1993, slight variations in all

malariometric indices were found, which could be due to local transmission or people

migration. The absence of differences between malariometric indices of adults and

children and auto-correlation of epidemiological data of children claim for a local

transmission background. This transmission re-increased slowly after 1996.

Vector control programs stopped in 1998, and was changed for an epidemiological

survey. Facing the risk of a new malaria outbreak, what could be the remaining

immunity of this population against malaria after this period, and the risk of a further

high level of mortality?

The time distribution of antibodies against P.falciparum antigens in a sub-group of villagers,

which have been living permanently in the village, was complex. After 1992, most positive

people were newly positive.

Whole anti-RESA antibodies (MIFA) variations fit well with malariometric parameters

of the area and their yearly evolution (especially in children) could be good indicators of

the transmission. As shown in others studies, anti-CSP antibody carriage could provide

some evidence of transmission renewal (Deloron et al, 1987, 1989; Astagneau et al,

1991; Webster et al., 1992) but did not allow for this transmission to be monitored.

Anti-CSP antibodies were not a good tool to indicate a recent infection. Anti-MSA2/1

antibodies were observed in adults at a higher level than in children and could be a good

indicator of sero-conversion in a prospective study. RESA or MSA 2/1 peptides can

detect slight differences in the heterogeneity of transmission related to differences in

geographic area. The absence of correlation between annual means of OD measured on

the whole cohort and prevalence of P.falciparum infection, could signify that

transmission variation does not affect a large enough proportion of the population to

change the general tendency. Anti-MSA2/3 antibodies (in adults and children) appeared

later, probably generated by a contact to FC27 type strains, newly imported to the area.

Résultats

100

They decrease rapidly, so it is not possible to know if FC27 parasites were present in the

village before 1988. These data supports the importance of analyzing allele specific

antibodies in low transmission areas.

LSA1 could be the best marker for seroconversion. But adults and children do not have

the same reactivity to the same peptide. Antibodies against LSA1 repeats appear after

antibodies against the terminal part of the molecule, and were better recognized by

adults.

In all, for a low transmission area, IFA and MIFA remain effective and simple

indicators of parasites circulation of but not of rapid variations in transmission. There is

a better correlation between malaria cases and IFA titer than with cross sectional

malariometric data, but as in other studies (Julvez et al., 1990) decrease of titers is too

slow and can hide rapid variations in transmission. To detect these malaria outbreaks

MSA2, LSA1 and RESA seem to be more efficient tools than CSP. Change in

prevalence of these antibodies is quick and imposes more than yearly studies for

immunological studies.

During these cross sectional studies, an immunity against P. falciparum can be

suspected among this population (as previously described by Migot et al., 1995). But

for the antigens used, almost all positive people are newly positive, as reported

elsewhere (Deloron et al, 1987). In addition, the different parts of an antigen are not

recognized in the same way. All this data suggests that this immunity could be

widespread among the population, but not sufficient to prevent malaria or severe cases.

If it is difficult to evaluate the population’s remaining immunity, this rapid decrease of

antibodies could be useful for epidemiological studies. In low transmission areas the

detection of clinically suspected malaria cases and their biological confirmation are the

best indicators of a transmission renewal. Asymptomatic carriage of parasite is often

weak and malariometric cross sectional studies are poorly informative especially in a

context of burst increase of case. So it would be useful to have a reliable tool (such as

serology) for retrospective analysis. These studies are not relevant to the local health

workers but useful for the control program. We found that the evolution of antibodies

responses was complex. With regard to immunity, each part of an antigen has its own

natural history. Each year, most positive people are newly positive, this shows that cross

sectional studies cannot allow a true analysis of the situation in a village. But despite

Résultats

101

this change of serological status and the clinical indices of each person, from one year to

the other, serological results are related to the people's living place and can be used to

analyze malaria's micro ecology. Conversely, micro ecology must be considered during

immunological studies in low transmission areas. But study of malaria outbreaks might

require several techniques to be employed (LSA1ter plus MSA2) to detect

seroconversion and new transmission outbreaks. Similarly, in a retrospective survey,

allele specific antibodies could provide evidence for the importation of new parasite

strains in the area. In conclusion, in low transmission areas, peptides could give a

second life to serological methods as indices of remaining transmission.

102

Table 1 : Serological resultsDate 1988 1989 1990 1992 1993 1994 1995 1996

number 111 112 117 106 116 111 106 96Children 46 47 49 46 48 48 38 38adults 65 65 68 60 68 63 66 58

IFIpositive 87 92 58 51 17 35 36 8newpos 10 1 11 15 67 58 63

<=15 81 81 60 52 17 33 27 4>15 83 92 56 41 17 33 36 9

MIFApositive 40 29 20 13 4 5 7 4newpos 36 35 43 40 67 100 100

<=15 35 23 21 13 4 6 2 4>15 39 32 18 11 5 5 9 3

RESApositive 19 10 13 40 1 13 4 20DOmoy 1,29 1,07 1,17 1,23 1,26 1,08 1,50 1,10newpos 92 100 95 100 79 50 84

<=15 13 10 10 31 0 13 0 17>15 21 11 17 39 2 9 6 15

LSA1cTerpositive 12 4 31 9 9 20 12 56DOmoy 1,13 1,08 1,16 1,44 1,28 1,30 1,18 1,54newpos 80 100 90 90 95 69 70

<=15 10 2 31 12 2 19 8 40>15 11 6 30 6 14 18 14 50

LSA1Reppositive 14 1 15 20 4 7 4 3DOmoy 1,35 1,02 1,37 1,25 1,22 1,07 1,22 1,13newpos 100 83 67 0 75 100 67

<=15 10 0 10 12 0 7 6 2>15 15 2 15 23 8 8 2 3

MSA2/1positive 14 10 22 4 12 35 9 15DOmoy 1,37 1,16 1,19 1,28 1,37 1,18 2,51 1,24newpos 75 65 50 64 82 33 60

<=15 8 10 17 2 12 33 6 10>15 17 11 26 5 12 33 8 15

MSA2/3positive 1 1 40 39 3 16 10 62DOmoy 1,72 1,09 1,22 1,19 1,09 1,23 1,15 1,34newpos 100 98 45 33 94 60 80

<=15 2 2 31 37 4 19 8 44>15 0 0 47 35 2 12 9 56CSP

positive 6 6 5 11 4 3 8 0DOmoy 1,13 1,14 1,03 1,20 1,04 1,07 1,61newpos 57 67 100 80 100 75

<=15 2 2 4 10 4 0 4 0>15 9 8 5 11 5 5 9 0

Domoy =arythmetic mean of OD for positive serumspositive =percent of positive serumsnewpos = percent of newly positive among positive serums

103

Table 2 : Autocorrelation of data between each years ("patients effect")

rank 1 rank 2 rank3 rank 4MSA2.1*valid N 635 426 311Spearman R -0,097 NC 0,117 -0,158p-level 0,015 0,016 0,005MSA2.3*valid N 635 527 311Spearman R -0,119 -0,128 NC 0,204p-level 0,003 0,003 0,000RESA*valid N 630 523 423 308Spearman R -0,280 0,131 -0,144 0,180p-level 0,000 0,003 0,003 0,002CSP*valid N 630Spearman R 0,118 NC NC NCp-level 0,003LSA1 ter* NC NC NC NCIFA** NC NC NC NCMIFA** NC NC NC NCpostive slides** C C C Cenlarged spleen** C C C C

• * Spearman test on cOD** Mc Nemar test on divergent pairs

106

Graph 1 : Malariometric Indices of the consultants of the dispensary during the rainy season (from the cohort of 593 registered volunteers )

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

88 89 90 91 92 93 95 96

year

freq

uenc

y am

ong

cons

ulta

tions

0

5

10

15

20

25

age

(yea

r)

feverpositive slidesenlarged spleenmalaria accessmean age of patients

Grap h 2 : M a lario m etric in d ices o f th e g ro u p o f 118 p a tien ts a t th e tim e o f se ru m sam p lin g

0 ,00

0 ,02

0 ,04

0 ,06

0 ,08

0 ,10

0 ,12

0 ,14

0 ,16

0 ,18

0 ,20

89 90 92 93 94 95 96years

freq

uenc

y

feverpos itive s lidesac c es senlarged s pleen

107

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109

II.2 - Impact de l'OPID: Situation parasitologique, sérologique et devenir de la lutte

Les services du Ministère de la Santé; notamment le Service de lutte

antipaludique, sollicitent fréquemment le concours de l'Institut Pasteur de Madagascar

pour définir les modalités des campagnes de pulvérisations intradomiciliaires de DDT et

évaluer les résultats tant entomologique que clinique.

II.2.1 - Article 4: Paludisme sur les Hautes Terres de Madagascar

après 5 années de pulvérisations intradomiciliaires de DDT.Sur les Hautes Terres Centrales de Madagascar (HTC), le Paludisme est

considéré comme stable (transmission étalée sur la plupart de l'année) jusqu'à 1000

mètres d'altitude, instable et saisonnier (d'octobre/novembre à avril/mai) entre 1000 et

1500 mètres et exceptionnel au delà de 1500 mètres [Mouchet et al., 1993]. Le parasite

responsable de plus de 90% des infections est Plasmodium falciparum. Le principal

vecteur est Anopheles funestus qui se caractérise par une anthropophilie et une

endophilie très poussées. Anopheles arabiensis est aussi présent mais étant plus

zoophile et exophile, son rôle dans la transmission du Paludisme est considéré comme

secondaire [Mouchet et al., 1993].

En raison de la faible immunité des populations, dans la zone instable des HTC, la

maladie peut se manifester sous forme d'épidémies, dont la première a été décrite en

1878 [Blanchy et al., 1993], très meurtrières pour toutes les tranches d'âge. Cependant,

ce potentiel épidémique peut être fortement réduit par les mesures de lutte disponibles.

En effet, suite aux campagnes antipaludiques des années 50 et 60, la transmission de la

maladie avait été interrompue dans la plupart des localités des HTC, An.funestus n'était

plus retrouvé [Chauvet et al., 1973] et l'OMS pouvait classer cette partie de Madagascar

parmi les zones de pré-éradication du Paludisme. Toutefois, dans les années suivantes,

le relâchement de la surveillance épidémiologique, le marasme économique a permis

une recolonisation lente mais progressive des HTC par An. funestus [Fontenille et al.,

1988] et une reprise de la transmission du Paludisme. A partir de 1985, des vagues

d'épidémies se sont produites, provoquant entre 10000 et 25000 décès par an [Mouchet

et al., 1997].

110

Pour faire face à cette situation, le Ministère de la santé a procédé à une amélioration de

l'accessibilité de la chloroquine et à une reprise de la lutte antivectorielle par aspersion

intradomiciliaire de DDT [Randriatsimaniry, 1995]. Jusqu'en 1992, les principaux

foyers épidémiques ont été la cible de ces aspersions; par contre, de 1993 à 1997, la

lutte antivectorielle a été généralisée à la plupart des communes rurales des HTC et en

particulier à celles comprises entre 1000 et 1500 mètres d'altitude. Ces 5 campagnes,

dénommées Opération de Pulvérisation IntraDomiciliaire (OPID) ont été financées

essentiellement par un crédit de la Banque Mondiale et ont protégé en moyenne 2,3

millions d'habitants par an. Depuis 1997, les HTC ont été aussi placées sous

surveillance épidémiologique du Paludisme avec l'appui technique et financier de la

Coopération italienne. Un système d'alerte précoce, basé sur le nombre de cas de

Paludisme présumés notifiés par les structures sanitaires (à savoir les 560 centres de

santé de base), a été ainsi mis en place [Razanakolona et al., 1999; Albonico et al.,

1999]. Ce système d'alerte épidémique est basé sur un enregistrement mensuel des cas

cliniques et la mise en fonction de 8 postes sentinelles assurant un diagnostic biologique

de Paludisme.

A la fin de la saison de transmission 1997/1998, le Ministère de la Santé et l'Institut

Pasteur de Madagascar, sur financement de la Coopération Italienne, ont réalisé une

enquête parasitologique dans 170 écoles primaires publiques des HTC afin d'évaluer le

niveau de transmission du Paludisme après les 5 cycles d'OPID. Le nombre total

d'écoles visitées a été limité par des contraintes logistiques telles que la durée de l'étude

et la durée de séjour nécessaire pour la visite de chaque école (3 jours). L'étude ne

devait durer au maximum que 2 mois pour que les résultats soient comparables pour

toutes les régions étant donné la transmission sur les Hautes Terres. Au total, 170 écoles

représentant un tiers des communes ayant des centres de santé de base ont été

sélectionnées au hasard. Deux échantillons indépendants ont été faits à savoir un

échantillon de 130 écoles et un échantillon de 40 écoles autres que les 130 sélectionnées

précédemment. Les échantillons aléatoires des sites d'enquête ont été constitués par la

méthode des totaux cumulés à partir des communes inscrites lors du recensement

général de la population en 1993. Le premier échantillon a été destiné à l'étude de

prévalence parasitaire et le second a servi à l'étude sérologique. Les principaux centres

urbains ont été exclus du tirage au sort. Pour chaque commune rurale, l'école choisie

111

était celle la plus proche du centre de santé de base. Pour les petites villes, l'école

retenue a été la première rencontrée en milieu rural en sortant de la ville. Le nombre

d'enfants recrutés par école a été calculé de façon à détecter une prévalence parasitaire

de 10%, avec un intervalle de confiance de plus ou moins 7% et un risque d'erreur de

5%; ce qui fait qu'au moins, 70 élèves par écoles ont été vus. La tranche d'âge cible était

entre 5 et 10 ans. Vu la structure des écoles des Hautes Terres et leur effectif, les élèves

de deux classes entières ont été recrutés. Les enquêtes ont été effectuées sous couvert du

Ministère de la Santé et du Ministère de l'Education de Base avec autorisation de faire

des prélèvements sanguins. Un consentement éclairé des parents d'élèves a été obtenu

après réunions d’information assistée par les responsables de chaque école. Les enfants

examinés, ainsi que les lames et prélèvements réalisés ont été identifiés par le numéro

de code de la commune concernée et par une numérotation progressive des enfants.

Pour la classification des communes en zones en "pulvérisées" et "non pulvérisées", les

pulvérisations prises en compte ont été, soit le cycle de 1997, soit la couverture globale

de la commune par les pulvérisations, calculée sur 5 ans (la moyenne sur cinq ans des

pourcentages de hameaux de la commune ayant été pulvérisées ou coefficient de

pulvérisation). Les enfants examinés ont fait l'objet d'un prélèvement au bout du doigt

pour la confection de frottis mince et de goutte épaisse, d'un interrogatoire

(enregistrement nominatif, âge), d'une prise de température et de la palpation de la rate

selon la méthode de Hackett. La détermination des parasitémies a été réalisées sur frottis

mince et épais et avec un seuil de détection de 4 parasites par µl sanguin (200

leucocytes en frottis épais, soit 100 champs de 20 leucocytes). L'identification de

l'espèce plasmodiale a été faite sur le frottis mince. De plus, pour les enfants des 40

écoles destinées à l'étude sérologique, des prélèvements veineux (5ml en tubes EDTA)

ont été collectés. Ces prélèvements ont servi à récolter les sérums. Une étude

sérologique préliminaire a été faite dans 9 écoles dont 7 aux alentours de la ville

d'Antananarivo et deux autres ont servi de témoins et ont été pris parmi celles se

trouvant en zone de hautes montagnes. Cette étude sérologique d'investigation a été faite

par la technique d'immunofluorescence indirecte sur goutte semi-épaisse d'hématies

parasitées pour la détection d'anticorps totaux dirigés contre Plasmodium falciparum

[Ambroise-Thomas et al., 1969].

112

Au cours de ce travail, 13462 enfants ont été examinés, dont 71% vivaient dans

les villages concernés par l'OPID. Les résultats montrent que la prévalence parasitaire

diminue lorsque l'altitude s'accroît, passant de 11% entre 700m et 900m, à 0,4% au delà

de 1500m. En dessous de 1500m, l'impact de l'OPID sur la prévalence parasitaire est

très net (diminution à 0,8% entre 1000 et 1500m). La répartition géographique des cas

montre que les marges demeurent les plus soumises au Paludisme, surtout lorsqu'elles

sont en dehors des zones OPID. Elle révèle également l'existence de "poches de

transmission" au sein même des zones d'OPID non détectées par le système d'alerte

clinique. Ces régions seront la principale source de recontamination des Hautes Terres,

si une stratégie de contrôle n'est pas mise en place. L'étude sérologique d'investigation a

montré que la séroprévalence varie de 20 à 63% selon les écoles, ce qui suggère que la

circulation du parasite dans cette région est sous-estimée par les études parasitologiques

et il est tout à fait indiqué de compléter l'étude parasitologique par une étude

sérologique.

En conclusion, le recueil des données cliniques, tel qu'il est fait actuellement par les 560

centres de santé de base, est simple, mais il fournit des données globales et ne détecte

pas les "poches" de transmission résiduelle. Une confirmation des alertes au niveau

local est donc indispensable. Celle-ci pourrait être faite par sondage de type LQAS,

dans les écoles. La méthode LQAS est une méthode de sondage qui ne nécessite qu’un

échantillon de petite taille, généralement plus petite que pour les méthodes classiques.

Lorsque le nombre de cas cliniques présumés dépasse le seuil d’alerte prédéterminé, une

enquête parasitologique doit être mené dans les écoles de la commune à risque afin de

confirmer si oui ou non, il y a une reprise de la transmission du Paludisme . Les écoles

sont particulièrement indiquées pour faire un tel sondage car elles mettent à disposition

des enquêteurs une liste exhaustive d’individus pouvant être facilement identifiés et

retrouvés. De plus, elles regroupent un échantillon représentatif de la commune

puisqu’elles rassemblent les enfants des régions environnantes [Rabarijaona et al.,

2001].

Ainsi donc, la stratégie de surveillance qui ressort de cette étude est le maintien du

système d'alerte clinique, renforcé par des sondages périodiques des écoles par la

méthode LQAS et une surveillance de la transmission par sérologie rétrospective.

118

II.2.2 - Article 5: Détection des anticorps chez les enfants des Hautes

Terres après les 5 années de pulvérisations.Comme nous l'avons dit dans le paragraphe précédent, une étude parasitologique

ne suffit pas à cerner la situation exacte du Paludisme sur les Hautes Terres. En début

d'hiver, sous l'effet de la lutte antivectorielle conjugué avec le climat peu propice au

développement du vecteur, la transmission diminue considérablement alors les

indicateurs parasitologiques, tel que le portage parasitaire asymptomatique, sont

difficiles à obtenir et à interpréter et ne sont peut-être pas représentatifs de toute la

période de transmission; de ce fait, un suivi immunologique devient précieux [Julvez et

al., 1990]. Elle fût alors complétée par une étude sérologique par la technique ELISA

total.

Les sérums récoltés dans les 40 écoles de l'échantillon destiné à l'étude sérologique ont

été conservés à -20°C. La technique ELISA total consiste à détecter les anticorps totaux

de type IgG dirigés contre les antigènes bruts de Plasmodium falciparum. Les antigènes

utilisés sont des extraits bruts de schizontes (GRP) obtenus à partir d'une souche

ougandaise FUP (Falciparum-Uganda-Palo Alto) maintenue en culture continue in vitro

dans nos laboratoires selon la technique de Trager et Jensen [1976]. Ces antigènes sont

préparés suivant la méthode décrite par Sarthou et al. [1997]. Un seul lot d'antigène a

été utilisé tout au long de l'étude. Les réactions non-spécifiques des anticorps ont été

mesurées avec des extraits de globules rouges sains (GRS) préparés de la même

manière. Ces extraits antigéniques ont été utilisés à des concentrations de 5µg/ml. La

technique ELISA a été effectuée selon des méthodes validées et publiées [Fandeur et

al., 1986; Aribot et al., 1996].

Elle a été appliquée aux sérums des enfants de 5 à 15 ans en fin de période de

transmission et permet de faire une étude rétrospective du contact avec le vecteur

puisque comme nous l'avons démontré dans le paragraphe concernant la cinétique de

décroissance des anticorps, la vitesse de diminution des titres d'anticorps totaux est

faible (voir II.1.2).

Nos résultats ont montré que 18% (543/2999) sont positifs en ELISA alors que la

prévalence parasitaire était de 6,5% (305/13462). Ces enfants ont été classés dans trois

groupes d'âge biens distincts: les 4 à 7 ans c'est-à-dire ceux qui n'ont pas vécus les

épidémies mais uniquement les périodes de pulvérisations, ceux de 8 à 9 ans et qui ont

119

vécu la période épidémique à son apogée et enfin ceux de 10 ans et plus et qui ont vécu

aussi bien l'épisode épidémique dés le début jusqu'aux périodes de pulvérisations. La

séroprévalence augmente avec l'âge pour se stabiliser et former un plateau chez les plus

âgés. D'où l'intérêt de l'ELISA dans l'investigation du statut immunitaire chez une

population non immune et ceci est confirmé par les travaux de Voller et al. [1980]. La

prévalence sérologique varie avec l'âge et l'altitude. Et cette étude confirme l'existence

des "poches" de transmission résiduelle malgré les 5 années de pulvérisations. La

technique ELISA est une méthode d'analyse rétrospective simple de la transmission sur

les Hautes Terres, au cours des années surtout pour les régions difficiles d'accès pendant

la saison des pluies où les pistes sont impraticables. Elle peut être utilisée comme

moyen de surveillance pour la détection de transmissions locales et renseigne

grossièrement sur la sensibilité de la population au parasite, en cas de bouffées

épidémiques.

120

Article “in press” dans Transactions of the Royal Society of Tropical

Medecine and Hygiene.

Detection of antibodies directed against P. falciparum among children living in the

Highlands of Madagascar after five years of indoor house spraying of DDT

Rabe T.1, Rason MA1., Ariey F. 1, Raharimalala L. 1, Rakotomanana F. 1, Rabarijaona L.

1, Ramaroson R. 1, Razafiarimanga Z. 1, Raveloson A.2, De Giorgi F. 2, et Jambou R. 1*

1 Institut Pasteur de Madagascar. BP 1274 Antananarivo 101 . Madagascar

2 Direction de la Lutte contre les Maladies Transmissibles . Ministère de la Santé.

Antananarivo 101 . Madagascar

Institution:

Institut Pasteur de Madagascar. BP 1274 Antananarivo 101. Madagascar

Corresponding author:

Dr Ronan Jambou

Present address:

Institut Pasteur de Dakar BP 220 Dakar Senegal [email protected]

Running Title:

Prevalence of anti-P. falciparum antibodies in Highlands of Madagascar

121

Abstract:

Malaria caused nearly 40,000 deaths in the Highlands of Madagascar during the last epidemic in

1988. Since this time, the Ministry of Health, in collaboration with international organizations,

has initiated programs for the indoor spraying of DDT (OPID) to combat the main vector,

Anopheles funestus. Between 1993 and 1998, most dwellings in the rural areas of the Central

Highlands below 1500 m of altitude were sprayed with DDT on an annual basis. In this low

transmission situation, a parasitological study may not be sufficient to evaluate the impact of

this program. We evaluated whether the ELISA technique is more representative of the whole

transmission period. This technique was used to analyse serum samples collected from children

aged between 5 and 15 years old at the end of transmission period, giving us retrospective

information about contact with the parasite. This study confirmed the existence of pockets of

transmission in the Highlands even after five years of DDT spraying. This ELISA tool may be

useful for monitoring annual changes in local transmission. It also gave us crude information

about the sensitivity of the population to the parasite that could be useful in the case of future

epidemics.

Keys Words:

Malaria, Madagascar, ELISA, Highlands

122

Introduction:

To protect about three millions of inhabitants against the recrudescence of malaria, in

1992, the Madagascan Ministry of Health decided to spray the insides of houses in the two

provinces of the Highlands with DDT (OPID) as part of a vector control program

(RANDRIANTSIMANIRY et al., 1995). Five rounds of spraying were conducted during the

following years. These operations marked the resumption of malaria control programs, which

have gradually been abandoned since 1972 in these areas.

In 1949, Madagascar joined the worldwide race for the eradication of malaria. This involved

spraying the insides of houses with insecticides with a remnant effect. This program had

spectacular results. Malaria almost disappeared from the Highlands permanently, however

transmission was not interrupted in other areas of the island. Unfortunately, active control

efforts were gradually reduced and transmission gradually started again in this area. Thereafter,

malaria gradually became installed, with the occurrence of epidemic outbreaks that culminated

between 1983 and 1987 causing nearly 40,000 deaths (LEPERS et al., 1990). This insidious re-

instalment was brought about by the progressive slackening of control activities and the

resurgence of malaria was even more serious as the population had lost its immunity. In 1988,

as a result of this alarming situation, the Madagascan medical authorities, with the support of

international organizations and bilateral assistance, developed and set up a strategy based on

early chloroquine treatment In some part of the country, the efficiency of indoor house-spraying

was evaluated for vector control. From 1993 to 1997, these operations were enlarged to the all

Highlands with the financial support of were financed by the World Bank. In the same time a

malaria epidemiological monitoring program received technical and financial support from the

Italian Co-operation. An early alert system, based on the number of suspected malaria cases

observed by health centres, was created (ALBONICO et al., 1999; RAZANAKOLONA et al.,

1999). However, five years after the beginning of the OPID program, the general situation

regarding the transmission of malaria in the Highlands remains uncertain.

Thus, we believe that it is necessary to evaluate the program to enable us to describe the general

infection profile throughout the Highlands. At the end of the 1997/1998 transmission period, we

carried out parasitological and serological studies in 170 state primary schools in the Central

Highlands to enable us to evaluate the malaria transmission level after five years of spraying.

Our data will make it possible to adapt current strategies and to identify possible future targets

and methods for control and monitoring. The results of the parasitological investigation showed

that the prevalence of infection was generally very low, but that transmission remained high at

the edges of the sprayed area and in some communes within this area that were not treated due

to operational reasons (JAMBOU et al., 2001). This parasitological study should be completed

123

by a serological study because the level of asymptomatic parasite infection is too weak at the

beginning of winter and might not be representative of the whole transmission period.

In conclusion, there is a need for a tool for retrospective investigations. This seroprevalence

study will also be used for basic serological monitoring with the aim of preventing epidemics.

Materials and methods

Study Area

The serological study concerned state primary schools in the two provinces of the Central

Highlands of Madagascar: Antananarivo and Fianarantsoa. These Highlands have a tormented

and asymmetrical relief. They are limited to the east by an abrupt escarpment and to the west by

a soft slope that joins the sedimentary grounds. A high altitude backbone (2,643m–2,876m)

extends from north to south. This backbone consists of three main volcanic masses separated by

basins formed by collapses (700 m–1,300 m). The climate is typical of tropical mountains, with

a dry season between May and October, with a minimal temperature in July, and a wet season

between November and April, with a maximum temperature in January. Malaria is mainly

transmitted by Anopheles arabiensis and to a lesser extent by Anopheles funestus

(FONTENILLE et al., 1990). The transmission is limited to the hot season, as temperature is the

limiting factor.

Studied population

Subjects were recruited as described previously (JAMBOU et al., 2001). Briefly, the study

population consisted of the pupils of state primary schools located at the periphery of cities,

attended by children from the surrounding communes. One hundred and thirty schools were

selected by a cluster-sampling design using the cumulated totals method on the basis of the

1993 census of the highland population. For logistic reasons, venous sampling was only

conducted in 40 schools in the Central Highlands (28 schools in the province of Antananarivo

and 12 in the province of Fianarantsoa). The others were only investigated with finger pricking.

The schools were all located between 800 and 1,800 m of altitude and were divided into five

groups according to altitude: 700-1,000m; 1,000-1,200m; 1,200-1,300m; 1,300-1,400m;

>1,400m. Eighty percent of these schools were located in areas where DDT was sprayed in

1997 (OPID 97). The study was carried out at the end of the transmission period.

Serological study

This work was part of the national program for monitoring the efficiency of OPID. This study

was promoted by the Madagascan Ministry of Health and official authorization was obtained for

124

the blood analysis. After obtaining informed consent from the parents, 5 ml blood samples were

collected from each pupil. Plasma was separated, sampled and stored at -20°C for the

serological analysis.

Whole IgG antibodies directed against total Plasmodium falciparum antigens (PRC) were

detected on a crude schizont extract obtained from a FUP (Falciparum-Uganda-Palo Alto)

strain. Antigens were prepared as described by SARTHOU et al., 1997 (concentration = 5

µg/ml).

The same batch of antigens was used throughout the entire study. Non-specific antibody binding

was measured with extracts of non parasitized red blood cells (SRC) prepared in the same way.

The reactivity of the serum samples against antigens was measured according to published

methods (FANDEUR et al., 1986; ARIBOT et al., 1996). Briefly, antigenic extracts were

diluted in PBS(Na) pH8.0 and adsorbed onto microplates and serum samples were diluted

1:100. Parasitized and control extracts were used to coat the same plates (SRC and PRC) so that

serum samples could be tested against the two antigens in the same experiment. The enzyme

substrates were ortho-tolidine and hydrogen peroxide diluted in citrate buffer. The enzymatic

reaction was stopped by the addition of 4N sulphuric acid and the optical density (O.D) was

read at 450 nm.

Each serum sample was tested in duplicate and retained for analysis if the difference was less

than 50%. The data were validated if i) the OD450 obtained for unparasitized red blood cells

(SRC) was less than or equal to 0.400, ii) the mean OD450 of the negative control serum

samples was less than or equal to 0.250 against parasitized red blood cells (PRC). Results are

expressed as the difference between the OD450 obtained for the two types of antigen (PRC-

SRC). For convenience, the serological titre is expressed as 10 times the difference between

PRC and SRC. The positive threshold was fixed at 2 (VOLLER et al., 1980), which is the

threshold value obtained in tests of linearity and in tests carried out with non-immune subjects.

Statistical analysis

Data were stored and analyzed using the Epi-Info version 6.04c Fr (CDC Atlanta) and Egret

(Cytel) software. Data were analyzed using the chi-square test and Fischer’s test. Differences

were considered to be significant if P<0.05.

Multi-variant analysis was conducted with a logistic regression model to analyze the

relationship between the presence/absence of antibodies and other parameters. The variables

used were: altitude, age group, spleen index, parasitemia, gender, DDT spraying in the village

and province. A backwards strategy was used with the Wald’s chi-square test (P=0.05) as

125

criteria for the output of variables. The model settings were estimated by the likelihood function

for a maximum of 50 iterations. Variables in class were adapted to the analysis as indicators.

Results

The characteristics of the population have been described elsewhere (JAMBOU et al.,

2001). Of the 3,074 samples obtained, 2,999 serological tests were valid. The weakest

serological titer was -3 and the strongest was 17. The mode was equal to 0 and the median to 1.

The distribution of the titers according to OD was unimodal. In total, 82% of the serum samples

tested were negative and 18% positive.

The prevalence of positive serum samples was higher in the Antananarivo province than

in the Fianarantsoa province (19% vs 16%, P=0.044). However, the distribution of the

serological titers was the same in the two provinces (data not shown). The geographic

distribution of positivity was not homogeneous throughout the Highlands (Figure 1). The

strongest positive titers were found along the northernmost (Anjozorobe, Ankazobe,

Tsiroanomandidy) and southernmost borders in two rice cultivation communes. The suburbs of

the capital (Antananarivo) also contained some communes with high and medium prevalence of

positive serum samples. The seroprevalence was 19% in areas covered by OPID compared to

15% in non covered areas (P<0.05, Table 4). The average serological titer (as well as the mean

serological titer of antibody carriers) was higher for the population in this sprayed area than in

unsprayed one. Below 1200 m, antibody carriers were numerous even in sprayed areas even

though transmission had been reduced.

At higher altitudes (Table 2), the percentage of antibody carriers was low in unsprayed areas.

However, some cases existed between 1,200 m and 1,300 m, disturbing the average results. For

example, the seroprevalence was 59% in Tanjombato school, which is located at 1265m of

altitude, on the outskirts of Antananarivo.

The serological prevalence also increased with age (P<0.0001, Table 1). However, the

average of serological titer remained stable for the different age groups. In sprayed zones, the

percentage of positivity increased with age (Table 3), whereas in unsprayed zones, it remained

stable.

Gender and parasitemia did not affect the serological titer. The prevalence of positive serum and

the serological titre were higher in children presenting an enlarged spleen (26% vs 18%,

P=0.018). Taken together, these elements consolidate a posteriori the decision to limit spraying

to areas below 1,500 m.

126

The multivariate analysis took into account variables like age group, altitude, presence

of parasites on slide, Hackett’s splenic index and presence of splenomegaly, presence of fever,

gender, spraying in 1997, index of pulverisation and province. We tested the interactions

between altitude, province and OPID. The explained variable was the presence or absence of

antibody (0/1) This analysis showed that the parameters predictive of the presence of antibodies

are: altitude, age, the interaction between altitude and DDT spraying and the interaction

between altitude and province. However, only 83% of subjects could be classified exactly. This

suggests that other parameters are also involved. These parameters are undoubtedly related to

the children's way of life, their mobility and the microecology of malaria.

Discussion

The objective of our study was to evaluate the prevalence of anti-P. falciparum

antibodies in populations living in the Central Highlands of Madagascar after five cycles of

indoors house spraying with DDT to combat Anopheles funestus. We used ELISA to determine

the prevalence of IgG antibodies directed against P. falciparum crude antigens in children aged

between 4 and 15 years and living between 700 m and 1,500 m of altitude. These children were

recruited from randomly selected schools located throughout the two provinces of the

Highlands. They were divided into three age groups, which were also related to the time of the

last malaria outbreak in this area: 4 to 7 years old (i.e. those who did were not alive during the

last epidemic but who had been alive during the indoors house spraying period); 8 to 9 years old

(i.e. those who had were alive at the apogee of the last epidemic) and finally those of 10 years

old and more (i.e. those who were alive throughout the entire epidemic and during the indoors

house spraying period).

Beyond 1,300 m, both seroprevalence and antibody titer were very low. Only children

of 10 years old and more were positive. This may reflect acquired immunity without the

persistence of transmission.

Below 1,200 m, the seroprevalence shows that the children periodically come into contact with

parasite. This could maintain a weak premunition against malaria, but also indicates that local

transmission persists. This can be explained by the heterogeneity of spraying. In spite of

spraying, a high seroprevalence was observed below 1,200 m, suggesting the persistence of

episodic transmission. Below 1000 m, the high serological titer of antibody carriers testifies

active transmission leading to immune responses. Transmission in these areas can be explained

by the existence of a more exophilic vector (i.e. Anopheles arabiensis, RALISOA et al., 1987;

FONTENILLE et al., 1990) that is less sensitive to DDT spraying (due to the massive use of

127

DDT for farming) or by recontamination from uncontrolled areas under 900 m (MOUCHET et

al., 1993).

It is noteworthy that the areas sprayed depended upon altitude, accessibility to the area for the

spraying team and the villagers' consent (silk worm culture is an important activity in some

villages). For example, the commune of Tanjombato was not sprayed because of the inhabitants

refused. However, this school, like the others in the vicinity of the capital, accommodates

children living in downtown areas and sometimes originating from areas of stable transmission.

These children are likely to stay in stable areas during the holidays. This situation has already

been described (JAMBOU et al., 1998).

The geographical distribution of seroprevalence showed high antibody responses on the

edges of the Highlands. This distribution seems to be related to higher transmission rates as

already suggested by parasitological results (JAMBOU et al., 2001).

One of our aims was to be able to propose a simple tool to the monitoring teams to

complete the traditional parasitological techniques available for monitoring changes in

transmission throughout the Highlands. In low transmission areas, the period of asymptomatic

carriage is usually very short, and the methods available for the detection of parasites or

antigens display low sensitivity. The detection of parasites during the access of fever should be

the gold standard, but its organization and control has heavy logistical requirements (most of the

530 dispensaries are far from a road that can be used during the rainy season) (ALBONICO et

al., 1999). Therefore, this method of parasite detection does not provide information about the

overall sensitivity of the population to the parasites. The immunological techniques can draw a

more acute map of the hotspots of the area.

The standardization of antigens and experiments is of utmost importance for obtaining

reliable results from year to year. Antibodies directed against non parasitized red blood cells and

parasitic antigens were detected on the same plate. The serum dilution was chosen by

comparison with a standard curve derived from two-fold serial dilutions of a standard high-titer

serum pool and of a standard low-titer serum pool. Serological tests could not be interpreted for

2.4% of tested serums (average OD of normal red blood cells was higher or equal to 0.400 or

the difference between duplicates was higher or equal to 50%). These serum samples reacted

unspecifically with antigens from non parasitized red blood cells. This is the major disadvantage

of this method.

Other studies have used different analysis methods and techniques such as immunofluorescence

and ELISA peptides. Immunofluorescence techniques are too expensive to be set up in sentinel

sites (COLLINS et al., 1971). The ELISA peptide method is an interesting tool for the detection

of seroconversion, particularly when using hepatic stage peptides in short surveys (RABE et al.,

128

submitted). However, overall sensitivity is too low to allow the definition of a map of all

provinces. The detection of anti-CSP antibodies is often used to measure the transmission level.

This method has been used to analyze the malaria outbreak in the Highlands of Sri Lanka

(WIJESUNDERA et al., 1990). However, the results are difficult to interpret in very unstable

transmission zones where a given subject can experience negativation phases and serological

repositivation (RABE et al., submitted).

Total ELISA is thus an affordable and easy to manage tool for serological monitoring. It does

not require long-term studies (several years) as the rate of total antibodies acts as a retrospective

indicator of exposure to infected bites (SARTHOU et al., 1997). This tool is particularly useful

for investigating immune status in non immune populations, as the rate of total antibodies

increases with the age (and the number of malaria bouts), reaching a plateau when transmission

become stable (VOLLER et al., 1980).

In conclusion, applying total ELISA to serum samples collected from 5- to 15-year-old

children at the end of transmission period is a useful tool for studying contact with the parasite.

On the whole, these sero-epidemiological investigations allow a simple retrospective analysis of

transmission in the Highlands during the wet season when access to these areas is difficult. They

also provide some information about the sensitivity of the populations to the parasite that could

be useful in the case of an epidemic outbreak. The absence of DDT spraying increases the risk

of local foci as has been regularly described in the plain of Antananarivo. The situation must be

monitored very regularly so that new house spraying campaigns can quickly be initiated if the

number of suspected clinical cases of malaria increases abnormally.

129

0 200

kilometers

figure1 : Map of the highlands of Madagascar : prevalence of antibodies andlocation of DDT spraying (1997)

( < 10%; 10-19%; >20%; sprayed zones)

130

Table1: Distribution according to age group and altitude

Altitudeclass

All Age group:4 -7 Age group: 8 -9 Age group: 10 -15

OPID%

pos%

TS TS+ OPID%

pos%

TS TS+ OPID%

pos%

TS TS+ OPID%

pos%

TS TS+

700-999 71 27 2 5 69 25 2 5 83 43 3 6 62 16 1 41000-1199 88 37 2 4 95 18 1 4 92 39 2 4 80 49 3 51200-1299 73 18 1 4 72 16 1 4 68 18 1 4 81 20 1 31300-1399 89 9 1 4 94 6 0 4 90 11 1 4 81 10 1 6

≥1400 76 8 1 4 89 7 1 3 79 8 1 4 61 10 1 3

OPID = spraying in 1997; pos = positive serology ; mean TS = mean of global serologic titres ; mean TS+= mean of positive serological titres

Table2: Distribution according to spraying and altitude

Altitude class All OPID = yes OPID = nopatients pos

%TS TS+ patients pos


%TS TS+

700-999 230 27 2 5 163 25 2 6 67 2 0 31000-1199 674 37 2 4 596 36 2 4 78 1 0 31200-1299 550 18 1 4 403 9 1 3 147 9 2 41300-1399 660 9 1 4 590 9 1 4 70 0 0 2

>=1400 885 8 1 4 669 6 1 4 216 2 1 3OPID = spraying in 1997; pos = positive serology ; mean TS = mean of global serologic titres ; mean TS+= mean of positive serological titres

Table 3: Distribution according to spraying and age group

Age group All OPID = yes OPID = nopatients pos



%TS TS+

A4-7 775 12 1 4 673 9 1 4 102 3 1 4B8-9 1302 19 1 4 1075 16 1 5 227 3 1 4

C10-15 922 22 1 4 673 19 1 4 249 3 1 3OPID = spraying in 1997; pos = positive serology ; mean TS = mean of global serologic titres ; mean TS+= mean of positive serological titres

131

Table 4 : Logistic regression model using variables in equation.

-2 Log Likelihood 2404,773Goodness of Fit 3078,386Model Chi-Square 431,867 df 13 P < 0,00001Improvement 5,552 df 4 P = 0,2352

Predicted0 1

0 2421 34 98,62%Observed 1 472 71 13,08%overall 83,12%

---------------------- Variables in the Equation ------------------------

Variable Sig R Exp (B)Age group 0.0000 0.1075Age group (1) 0.0000 0.1107 0.4114Age group (2) 0.0062 0.0440 0.7241Altitude Class 0.0001 0.0764Altitude Class (1) 0.7121 0.0000 0.8366Altitude Class (2) 0.5939 0.0000 0.7892Altitude Class (3) 0.0001 0.0700 6.4414Altitude Class (4) 0.0072 0.0429 0.0591Altitude Class vs OPID 0.0000 0.1563INT_1 0.0001 0.0711 7.4216INT_2 0.0000 0.0789 7.2340INT_3 0.0000 0.1096 0.2296INT_4 0.0115 0.0393 13.2215Altitude Class vs PROV 0.0000 0.0821INT_7 0.0001 0.0661 1.9256INT_8 0.9776 0.0000 0.9884INT_9 0.0011 0.0551 2.5719Constant 0.0000

132

References

Albonico, M., De Giorgi, F., Razanakolona, J., Raveloson, A., Sabatinelli, G., Pietra,V., Modiano, D. (1999). Control of epidemic malaria on the highlands of Madagascar.Parassitologia, 41, 373-376.

Aribot, G., Rogier, C., Sarthou, J.L., Trape, J.F., Toure Balde, A., Druilhe, P. &Roussilhon, C. (1996). Pattern of immunoglobulin isotype response to Plasmodiumfalciparum blood stage antigens in individuals living in a holoendemic area of Senegal(Dielmo, West Africa). American Journal of tropical Medicine & Hygiene. 54, 449-457.

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Acknowledgments

This work was funded by the World Bank and the Italian-Malagasy cooperation. We

thank all the staff of the schools for their help during the study. We thank Dr P Boisier

for his help developing the sampling method.

Ethical Statement

This work was conducted under the authority of the Ministry of Health of Madagascar. The Protocol was

reviewed by the ethical committee of the Pasteur Institute of Madagascar in the absence of an organized

national ethical committee.

134

II.2.3 - Article 6: Paludisme sur les Hautes Terres Centrales de

Madagascar : vers un moindre recours au DDT. Rabarijaona LP1, Rabe T1, Raharimalala L1 , Rakotomanana F1, Randrianarivelojosia

M1, Ratovonjato J1, Duchemin JB1, Robert V1,3,Raveloson A4, Ariey F1,

Rakotonjanabelo LA4.

1Institut Pasteur de Madagascar BP 1274 Antananarivo 101.2 Service de Lutte contre le Paludisme, Ministère de la Santé. Antananarivo.3 IRD4DLMT/Ministère de la Santé

Introduction

De vastes étendues de territoires sont encore sous la menace d’épidémies de paludisme.

Il s’agit principalement de régions tropicales ou subtropicales dans lesquelles

d’importantes épidémies se sont déroulées dans le passé. Mais, dès 1940, le

dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) provoqua une révolution en permettant une lutte

imagocide, sélective pour les espèces anthropophiles, par pulvérisations

intradomiciliaires (PID) d’insecticide rémanent. Les résultats étaient tellement

excellents dans certaines régions du monde (bassin méditerranéen, certaines régions

d’Asie, des Amériques) que l’éradication du paludisme devint un objectif de santé

publique [Gabaldon, 1969]. Cependant, les résultats obtenus dans les savanes d’Afrique

de l’Ouest étaient décevants : la transmission persistait à un niveau élevé. A l’opposé,

des bons résultats étaient rapportés en forêt du Cameroun et du Liberia. Les résultats des

traitements sont, en effet, très variables suivant la situation épidémiologique et

l’écologie des vecteurs. Dans les régions de paludisme stable, soit la transmission a

continué à un niveau élevé dans les zones traitées au DDT, soit les résultats obtenus

furent excellents mais, dès la cessation des opérations, le paludisme revint à son niveau

initial. Dans les régions de paludisme instable, les résultats ont été, en général,

excellents et le paludisme a été éliminé ou réduit à quelques cas (Au Swaziland, en

Afrique du Sud, dans certaines régions du Zimbabwe, à la Réunion, à Maurice)

[Mouchet et al., 1991]. Madagascar, aux reliefs et aux climats contrastés, présente en

réduction tous les types de paludisme du continent africain. Les régions côtières ont

toujours été des régions d’endémie palustre tandis que sur les hautes terres, la situation a

évolué de façon très variable à partir de 1878, date de la première épidémie. Cette

135

évolution est en étroite relation avec celle de la lutte antipaludique : le traitement des

cas cliniques, la chimioprophylaxie et surtout la lutte antivectorielle. La grande île a

connu aussi bien les succès que les échecs de la lutte antivectorielle avec le DDT. En

effet, appliqué en pulvérisations intradomiciliaires (2g/m2), le DDT eut généralement

raison du paludisme sur les Hautes Terres Centrales (HTC) à paludisme instable, mais

les résultats furent nettement moins convaincants dans les régions côtières à paludisme

stable. Toutefois, même au niveau des HTC malgaches, l’épidémiologie du paludisme

n’est pas homogène. De plus, des zones inaccessibles par route sont restées non traitées.

De ce fait, il faut tenir compte de la persistance des foyers éventuels, comme les zones

péri-urbaines non soumises aux PID ou les zones des marges des HTC comme

Ankazobe, Betafo ou Saharevo où le vecteur est présent. Ces zones des marges, aux

conditions climatiques très différentes, représentent une transition entre les régions de

paludisme stable (les côtes) et celles de transmission saisonnière (les HTC) : elles

peuvent être une porte d’entrée du parasite. Or, au décours d’une épidémie maîtrisée, et

la plupart du temps, pour des raisons financières, bien que le DDT soit le produit le

moins cher, les responsables sont obligés d’arrêter les PID. Ils est alors important de

savoir si une endémie palustre persistant localement peut être à l’origine d’une reprise

de la transmission lors de l’arrêt des PID. Faut-il ou non arrêter les PID en situation

post-épidémique ? Sur les HTC malgaches, pour Jambou et al. il est peu vraisemblable,

en situation post-épidémique, que la poursuite des pulvérisations de DDT améliore

encore la situation, du moins dans certaines régions, mais la détection des cas ainsi que

les enquêtes entomologiques sont nécessaires pour suivre une augmentation future de la

transmission [ Jambou et al., 1998]. Mouchet al. ont proposé la possibilité de tester une

stratégie de pulvérisations intermittentes espacées de plusieurs années en raison de la

lenteur de la recolonisation de la maladie [Mouchet et Baudon,1989]. Le Programme

National propose enfin de procéder à l’aspersion systématique des marges. Tout le

problème du contrôle du paludisme sur les HTC réside dans le dilemme où d’un côté la

remontée de l’endémie de paludisme depuis les côtes est toujours consécutive à l’ arrêt

de la lutte antipaludique (et en particulier des PID d’insecticides) qui a permis à

Anopheles funestus de recoloniser les HTC et de l’autre, par le fait que la couverture

totale par les PID est très onéreuse et ne peut être poursuivie indéfiniment. L’OMS

136

affirme, de plus, que l’arrêt de l’utilisation du DDT doit être envisagé rapidement, le

DDT étant un polluant organique persistant.

Réussites des pulvérisations intradomiciliaires dans le monde.

De 1955 à 1969, à l’aide du DDT, d’autres insecticides et d’un médicament peu

coûteux, la chloroquine, l’OMS a impulsé une campagne mondiale d’éradication du

paludisme. L’effet en a été la disparition de cette maladie de zones précédemment

impaludées où vivaient 35% de la population mondiale. Le paludisme a été éradiqué de

tous les pays développés. De larges portions de l’Asie subtropicale et de l’Amérique

latine en ont été débarrassées ou pratiquement débarrassées. Pour ce qui est de l’Afrique

au sud du Sahara, on a estimé que l’éradication n’était réalisable qu’en Afrique du Sud,

en Ethiopie et au Zimbabwe. Aujourd’hui, l’Afrique reste la région du monde la plus

durement atteinte par le paludisme du double point de vue de la morbidité et de la

mortalité. Il a fallu imaginer une nouvelle approche : contrairement aux idées prévalant

du temps où l’on cherchait à éradiquer le paludisme, la nouvelle stratégie mondiale,

Faire reculer le paludisme, prévoyant le lancement de programmes axés sur la lutte

antipaludique, reconnaît que la situation pathologique diffère grandement de pays à

pays, de région à région, voire d’un groupe de population à un autre. Pour ces pays,

notamment les plus pauvres, un moratoire a été accepté concernant l’usage médical du

DDT. [Mouchet et al., 1991].

Signalons que l’utilisation massive du DDT à des fins agricoles a entraîné une grave

détérioration de l’environnement mondial et pour le paludisme, la résistance des

vecteurs dans certaines régions.

Hautes Terres Centrales de Madagascar et épidémies de paludisme.

Les Hautes Terres de Madagascar occupent quelque 100 000 kilomètres carrés au centre

de l’île, dans les provinces d’Imerina et de Fianarantsoa. La population est estimée à 6

millions en 2001. Les HTC constituent la partie la plus densément peuplée de

Madagascar. Sur les HTC, la transmission est assurée par deux espèces principales,

Anopheles funestus (excellent vecteur endophage-endophile, très sensible à la lutte

imagocide) et Anopheles arabiensis (médiocre vecteur zoophile). Le paludisme est

étroitement lié aux rizières : il s’est implanté avec la riziculture irriguée au XIXè siècle

137

et se maintient grâce à elle. An. arabiensis, relativement abondant, joue un rôle

important dans le maintien de la transmission et dans les épidémies de début de saison

chaude au repiquage du riz. En fin de saison, les épidémies coïncident souvent avec la

prolifération localisée et temporaire d’An. funestus et avec la moisson du riz [Laventure

et al., 1996; Blanchy et al., 1993].

Les HTC ont connu des épisodes épidémiques spectaculaires et meurtriers. La première

épidémie débuta en avril 1878, autour d’Antananarivo, puis s’étendit sur l’ensemble des

plateaux. A cette époque, elle fut appelée en Imerina “ tazon’Avaradrano ” (fièvre

d’Avaradrano) ou “ Tangokely ” ( ?) et le plus souvent “ aretin’olona ” (épidémie). En

“ Betsileo ”, on parle de “ rapo-rapo ” (situation de crise) et “ safo-tany ” (balayage).

Cette épidémie a commencé dans un contexte de déficit immunitaire généralisé de la

population car, à cette époque, on venait d’essuyer une épidémie de variole (1877). Bien

qu’au départ l’on n’était pas fixé sur la nature de l’agent qui cause cette forte fièvre,

tous les symptômes relatés lors de cette première épidémie donnent à penser qu’il s’agit

du paludisme. La maladie se caractérise par de violents et subits maux de tête,

particulièrement intenses sur la nuque. En même temps, l’estomac et les entrailles sont

atteints, entraînant des vomissements, des coliques et des diarrhées. Des attaques de

fièvres surviennent matin et soir, et le malade sent que sa peau est brûlante, ses joues se

creusent [Raison , 1984]. Les premiers cas de fièvre mortelle se sont déclarés dans la

région nord de la ville d’Antananarivo selon une délimitation très localisée pour ensuite

atteindre le “ Bestileo ” en 1879 en passant par le “ Vakinankaratra ”, pour se perdre en

pays “ Bara ” sur la marge septentrionale. L’Ouest est quelque peu atteint sans aller au

delà du “ Vonizongo ”. De son apparition en 1878 à 1880, la forme de la maladie

semble évoluer jusqu'à suggérer une forme nouvelle plus virulente qui atteint les

populations jusque là préservée [Henrot , 1895]. A partir de ce moment, le mal revient

périodiquement à chaque fin de saison de pluies. La cause de cette épidémie est

attribuée à plusieurs facteurs dont le déficit immunitaire cité plus haut, mais, également,

les pratiques culturales qui ont été quelque peu perturbée par les corvées royales telles

que construction du temple royal, restauration du palais du Premier ministre ou

construction de temples à l’arrivée des missionnaires. Ces travaux ont duré très

longtemps et ont été parfois laissés en suspens, ce qui favorisa l’existence de gîtes pour

138

les moustiques car les rizières travaillées ou non ont été inondées et les fosses d’où l’on

a pris de la terre pour les briques ont été favorables à leur développement. Il faut

également noter un changement de comportement de la population qui, à cause de la

surpopulation des villages fortifiés et par l’augmentation d’une certaine sécurité, vont

s’installer sur le bas des pentes, plus au contact des moustiques. Et enfin, un facteur non

négligeable est le climat de cette époque où, durant les années 1877 à 1879, Madagascar

connut une sérieuse dépression qui serait porteuse de vents violents poussant les

moustiques des marges à travers les reliefs des Hautes Terres permettant, ainsi aux

espèces qui n’y existaient pas de s’y installer dès qu’elles ont trouvé un endroit

favorable à leur développement [Pellé, 1909].

La deuxième épidémie était signalée dans la même région à partir de 1895. Peut-être

s’agissait-il de la poursuite de l’épisode précédente, car personne n’a rapporté qu’il se

fût résorbé. Mais elle correspondait à la conquête coloniale et la gravité de la situation a

frappé les arrivants qui furent victimes. Comme la précédente elle était particulièrement

virulente à la fin de l’été austral.

En 1899, une forte épidémie de fièvre était signalée dans la région de l’“ Itasy ”, où on

l’attribuait au retour des “ Merina ” émigrés dans l’Ouest. Mais le diagnostic de

paludisme ne fut pas clairement établi [Raison, 1984].

En 1901, le Dr. Devaux rapporte une épidémie de “ malaria ” comme il le disait à

l’époque, dans la région de “ Betafo-Antsirabe ”, pendant les cinq premiers mois de

l’année 1901. A cette époque, il s’étonnait de l’absence de nuisance par les moustiques

mais il relate toutefois le fait que beaucoup de terrains, jusque là inutilisés, ont été

travaillés et mis en culture. D’autres cas d’épidémies de fièvre ont également été

signalés du coté d’“ Arivonimamo ”. Lors de cette épidémie de “ Betafo ”, le Dr.

Devaux parle de morts, de cachexie palustre, d’accès pernicieux, de grosses rates chez

les adultes comme chez les enfants mais également chez le nourrisson [Devaux, 1903.].

Entre 1902 et 1906, M. Raison JP relate une épidémie de paludisme qui est attribuée au

départ à une épidémie d’influenza. L’épidémie s’étendit en 1901 autour

d’“ Arivonimamo ”, puis l’année suivante se répandit en éventail vers l’Est, prenant une

ampleur particulière dans l ’“ Ambodirano ” et la vallée de la “ Sisaony ” d’où les gens,

terrifiés par le grand nombre de morts, s’enfuyaient vers le Sud. Parallèlement, la fièvre,

endémique en “ Vonizongo ”, y connaissait une brusque flambée ; la situation

139

s’aggravait aussi dans la “ Manandona ” où, au total, entre 1903 et 1909, il y aurait eu

au moins 12 000 morts. En 1906, c’est la totalité de l ’ “ Imerina ” qui était atteinte, la

partie la moins frappée étant la région de “ Manjakandriana ”. Alors que le nord du

“ Betsileo ” paraissait être à peu près épargné et servait même d’asile à certains, on

notait également une violente épidémie plus au Sud, autour de “ Fianarantsoa ” où la

maladie a tué en 1902 autant de monde que les épidémies les plus meurtrières, et où

donc, selon toute vraisemblance, elle était issue d’un foyer autonome. Pour

l’“ Imerina ”, on peut se faire une idée de l’ampleur de la crise en 1906, à travers les

données fournies par l’état - civil de “ Tananarive ”, relativement fiable. Sur douze

mois, un total de 2208 morts par paludisme enregistrés dans une ville de 60 000

habitants, un total de décès de 3277. En 1902, où l’épidémie de paludisme n’avait pas

encore gagné la capitale et ses environs, l’état civil ne mentionnait que 1318 morts dont

104 résultaient de paludisme . [You, 1925 ].

En 1987, l’Institut Pasteur de Madagascar (IPM) faisait savoir à l’OMS qu’une

épidémie de paludisme sévissait sur les plateaux de Madagascar. Dans le village de

Manarintsoa, à 20km au sud-ouest d’Antananarivo, la mortalité atteignait des

proportions plus qu’inquiétantes et l’IPM installa une base de soins et d’étude. En 1988,

le rapport d’A. Noguer confirmait la gravité de la situation et estimait la mortalité

spécifique entre 70 000 et 100 000 décès par an pour l’ensemble des HTC. En octobre

de la même année, Mouchet et Baudon estimaient la surmortalité due au paludisme dans

une fourchette plus étroite, mais encore considérable, de 10 000 à 25 000 décès par an

pour l’ensemble des HTC. Cette estimation recoupait celle des autorités sanitaires

malgaches qui, depuis 1981, signalaient une recrudescence de la maladie sans

provoquer d’échos. Cette dernière épidémie n’a été maîtrisée que vers les années 1990.

C’est la dernière épisode épidémique jusqu'à nos jours. [Lepers et al.,1989 ; Blanchy et

al.,1993].

Les régions côtières pourraient assurer la recrudescence saisonnière du paludisme des

Hautes Terres grâce aux migrations de porteurs de parasites. La remontée des vecteurs

le long des vallées de la côte vers les HTC a également été incriminée dans la

réapparition d’Anopheles funestus et la flambée épidémique dans ces régions en 1984-

1989. Ainsi, les régions marginales des Hauts Plateaux comme Ankazobe, Mandoto et

même Betafo, en relation avec la côte ouest, comme celle du lac Alaotra et de

140

Moramanga en relation avec la côte est, sont-elles considérées comme les portes de ces

HTC, où le paludisme se pérennise depuis de nombreuses années [Raharimalala L et al.,

1995 ].

Epidémies de paludisme et PID par DDT sur les HTC

A partir de 1949, la lutte antipaludique s’organisa sur la base de la chimioprophylaxie

des enfants (nivaquinisation) et des traitements intradomiciliaires au DDT. En 1962, le

paludisme était considéré comme “ éradiqué ” des plateaux. Il s’agissait, en fait, d’une

élimination temporaire puisqu’il subsistait des “ foyers résiduels ”. Lorsque les

pulvérisations de DDT furent arrêtés en 1961, ces foyers, sous surveillance,

continuèrent à être traités, irrégulièrement, en fonction des informations

épidémiologiques. En 1975, tout traitement insecticide fut arrêté. En 1979, la

“ nivaquinisation ” des enfants n’a plus été assurée et les médicaments antipaludiques

sont devenus de moins en moins disponibles. L’effondrement des structures sanitaires,

associé à la réinvasion des HTC par Anopheles funestus ont entraîné les épidémies

meurtrières de 1986 et des années suivantes. Les pulvérisations intra-domiciliaires de

DDT ont été reprises en 1988. La reprise a débuté dans les principaux foyers. Puis les

campagnes de pulvérisation ont été étendues à la plupart des communes rurales situées

entre 1 000 et 1 500 m d’altitude, strate généralement considérée à paludisme instable.

Le nombre d’habitants protégés a été évalué à 720 000 en 1988-1989, à 380 000 en

1989-1990, à 480 000 en 1990-1991 et, à 2 400 000 en moyenne entre 1993 et 1997,

période pendant laquelle ces campagnes ont été dénommées opération de pulvérisation

intra-domiciliaire de DDT (OPID). L’insecticide utilisé était le DDT pm 75%, pulvérisé

à la dose de 2 g/m2 [Randriantsimaniry, 1995 ; Jambou et al., 2001].

Le financement de l’OPID était assuré par des crédits de la Banque Mondiale ; il a été

estimé à 1 million de dollars par an.

A l’arrêt de l’OPID en 1997, un système d’alerte clinique a été mis en place avec

l’appui financier de la Coopération Italienne. Il est constitué de postes sentinelles de

surveillance épidémiologique (PSSE) ayant pour objectif de prévenir les autorités en cas

de reprise des épidémies. Le choix des zones à pulvériser est basé selon les alertes

épidémiques déclarées l’année précédente. De même, les résultats de l’étude

141

parasitologique transversale effectuée en 1998 (Rapport n°3 du Programme National de

Lutte Antipaludique) ont été considérés. [MinSan, 1998; Albonico et al., 1999].

La campagne d’aspersion intra-domiciliaire (CAID) prend donc le relais de l’OPID en

1999. Elle est étendue sur les marges des Hautes Terres jamais traitées, tout en gardant

les zones considérées comme des foyers résiduels à risque [Rakotomanana et al., 2001].

Système de surveillance

Un système de surveillance épidémiologique et d’alerte du paludisme sur les HTC,

pleinement opérationnel depuis 1998, a été mis en place par le Service de la Lutte contre

le Paludisme (SLP) du Ministère de la Santé avec l’appui de la Coopération Italienne,

de l’Institut Pasteur Fondation Cenci-Bolognetti de l’Université de Rome “La

Sapienza”, et de l’Institut Supérieur de Santé de Rome. Ce système de surveillance

épidémiologique et d’alerte est justifié par l’hétérogénéité de la transmission sur les

HTC. L’évolution des cas est suivie à l’échelon le plus périphérique du système de

santé, le Centre de Santé de Base (CSB), dont la densité sur les HTC est relativement

élevée (1/8 500 habitants). Le diagnostic microscopique étant rarement disponible dans

les CSB, la surveillance se base essentiellement sur le nombre de cas de paludisme

présumé (température > 37°5 C, sans signes cliniques d’autre maladie) notifié en

routine. Cependant, dans 20 CSB, le système assure aussi la confirmation

parasitologique des cas présumés. Sur la base d’autres expériences [Delacollette, 1996]

et des recommandations de l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS), un seuil

mensuel d’alerte a été calculé pour tous les CSB des HTC. Ce seuil est constitué par la

moyenne mensuelle des cas de paludisme présumé notifiés au cours des 5 ans protégés

par l’OPID + 2 écarts-type. Ce seuil est visualisé sous forme de graphique, dont chaque

CSB est doté en début d’année. Afin d’appuyer les districts dans les activités de

surveillance, le SLP a mis en place des Postes Sentinelles de Surveillance

Epidémiologique (PSSE) dotés de laboratoire et placés sous la responsabilité d’un

médecin.. Si le seuil d’alerte est dépassé, le district charge le médecin du PSSE de

référence, de la réalisation d’une investigation épidémiologique, dont les principales

étapes sont : (i) : la vérification du respect de la définition de cas de paludisme présumé

(contrôle du registre, observation de la consultation); (ii) : la confirmation

parasitologique des cas présumés, diagnostiqués pendant l’investigation ainsi que

142

l’analyse de leur provenance. Si possible, le médecin du PSSE complète l’investigation

par une enquête auprès de l’école primaire de la localité en alerte. Mais le délai

d’exécution des investigations épidémiologiques est environ d' un mois. De plus le

nombre élevé de fausses alertes et l’inaccessibilité géographique rendent impossible la

couverture exhaustive par les investigations épidémiologiques des CSB en dépassement

de seuil. Cette inaccessibilité est d’autant plus grave qu’elle touche surtout les districts

des marges Ouest et Nord-Ouest des HTC, zones à haut risque à cause de leur faible

altitude et de leur proximité avec les zones à paludisme stable.

De plus, le système de surveillance est basé sur un diagnostic peu spécifique et évoluant

dans un contexte, en général, de faible transmission (HTC). Il est un outil efficace pour

suivre l’évolution du paludisme et détecter précocement les foyers de transmission sur

les HTC. La spécificité du système doit donc être améliorée par le renforcement de la

vérification des dépassements du seuil (méthode du Lot Quality Assurance Sampling

(LQAS)) et par l’utilisation d’un moyen de diagnostic fiable ne nécessitant pas un

personnel particulièrement qualifié (tests sur bandelettes). Il en est de même de sa

validité prédictive qui pourrait être développée par l’étude de la climatologie et

l’identification des gîtes larvaires (Système d’Information Géographique (SIG)).

La méthode du LQAS est séduisante par sa finalité basée sur l’aide à la prise de décision

et par les économies réalisées grâce à la réduction notable de la taille des échantillons.

Les responsables du Programme National ont adopté un plan de sondage dit (36,2) à

deux seuils (5% et 15%). Un plan (36,2) signifie qu’avec au moins deux élèves trouvés

positifs sur 36, on peut classifier correctement la zone avec une sensibilité de 100% et

une spécificité de 94% [ Rabarijaona et al., 2001].

Tests rapides de diagnostic biologique

La confirmation parasitologique est trop rarement disponible au niveau périphérique et

l’alerte se fonde souvent sur une mortalité excessive (cas regroupés dans le temps et

géographiquement) ou sur l’abondance anormale de malades fébriles et de cas orientés

pour troubles de la conscience. Ainsi, le non-respect de la définition opérationnelle de

cas de paludisme présumé étant la première cause de fausse alerte et les résultats des

confirmations parasitologiques des cas présumés suggèrent que, sur les HTC, le

diagnostic clinique surestime largement la morbidité due au paludisme. La surveillance

épidémiologique du paludisme sur les HTC profiterait alors sûrement de l’avènement

143

des tests rapides de diagnostic biologique. Ils sont basés sur la détection de Plasmodium

par immuno-capture d’antigènes circulants. Les tests ParaSightTM-F et ICT Malaria

PfTM décèlent la protéine riche en histidine (HRP-II) ; le test OptiMALTM recherche

l’enzyme lactate-déshydrogénase du parasite (pLDH). Ces techniques permettent de

détecter environ 50-100 parasites/microlitre de sang. Leur sensibilité et leur spécificité

sont voisines de 90%. Le ParaSightTM-F et l’ICT Malaria PfTM ne dépistent que les cas

d’infection par Plasmodium falciparum. Par contre, il existe deux versions du test

OptiMALTM. La première version OptiMALTM –1 distingue les infections dues à

l’espèce Plasmodium falciparum de celles dues aux autres espèces du genre

Plasmodium ( avec une meilleure sensibilité pour Plasmodium vivax que pour

plasmodium ovale et Plasmodium malariae) [John et al., 1998]. Une deuxième version,

plus récente OptiMALTM –2, peut être utilisée pour identifier spécifiquement chaque

espèce de Plasmodium [Makler et al.,1998]. De plus, dans la mesure où le test

OptiMALTM ne détecte que des parasites vivants, il est d’une grande utilité pour

détecter, lors d’un traitement, une éventuelle chimiorésistance des souches de

Plasmodium.

La simplicité, la stabilité et la reproductibilité de ces tests les rendent d’un grand intérêt

en matière de surveillance du paludisme surtout en zone de faible transmission telles les

HTC de Madagascar. En effet, avec un bon rapport coût–efficacité, un système d’alerte

ne se fonderait plus sur un simple diagnostic clinique avec ces tests. Par rapport aux

méthodes microscopiques, ces tests permettent d’obtenir un résultat plus rapidement (10

à 15 minutes), nécessitent un entraînement plus limité et ont des performances

comparables ou meilleures. La mise à la disposition des CSB d’un test diagnostic, tel

OptiMALTM , va permettre, en outre, le suivi thérapeutique puisqu’il se négativise

pratiquement en même temps que la parasitémie. Leur mise en œuvre ne nécessite pas

un personnel particulièrement qualifié : avec une petite formation, n’importe quel

responsable de CSB serait en mesure de réaliser le test. Le diagnostic et la décision

thérapeutique peuvent se faire sur place évitant le problème d’inaccessibilité surtout

pendant la saison de pluies qui coïncide avec la saison de transmission du paludisme. Il

importe ensuite de mettre à la disposition des centres les médicaments nécessaires. Dans

le cas où la connaissance des charges parasitaires serait utile, on limiterait la goutte

épaisse et le frottis mince aux sujets positifs au test rapide. Ces tests rapides pourraient

144

être donc couplés avantageusement pour rendre, d’une part, les systèmes d’alerte plus

spécifiques et, d’autre part, pour remplacer les méthodes classiques de diagnostic

parasitologique (goutte épaisse et frottis mince) pour les investigations complémentaires

(exemple LQAS). Signalons toutefois que le coût de ces tests sur bandelette reste encore

élevé. Alors qu’un prix unitaire de 0,4 US$ serait considéré comme acceptable pour la

plupart des zones d’endémie [Rogier et al., 2001], les prix relevés dans les pays en

développement étaient bien supérieurs 1,2 à 2,25 US$ pour ParaSightTM-F et 3 US$

pour le test OptiMALTM. [Craig et al., 1997 ; Kilian et al., 1997]

Système d’Information Géographique (SIGREP)

La transmission du paludisme est fortement localisée avec deux caractéristiques

spatiales principales. En premier lieu, la maladie est focalisée autour des étendues d’eau

qui fournissent des gîtes larvaires aux anophèles vecteurs. On connaît déjà l’inféodation

aux rizières d’Anopheles funestus, vecteur principal du paludisme sur les HTC, et

l’importance de l’altitude sur l’écologie des anophèles, comme sur la durée du cycle

sporogonique. La deuxième caractéristique est le regroupement marqué de l’incidence

ou du risque de cas parmi les occupants de certains ménages. Cet aspect est

particulièrement net lorsque l’intensité de la transmission est faible à modérée (HTC).

Le degré de risque peut présenter des différences considérables d’un ménage à l’autre

du fait des associations possibles entre les facteurs propres à l’habitation et son

emplacement à l’intérieur du foyer de transmission.

Des informations exactes sur les emplacements et sur la distribution du risque de

paludisme et des sources humaines de transmission permettraient de cibler les

interventions, en particulier les PID, sur les emplacements à haut risque et même sur

certains ménages. Le SIG permettrait d’utiliser au mieux les ressources limitées dont on

dispose, pour l’achat d’insecticide (DDT) voire d’envisager l’utilisation d’insecticides

moins polluants, certes plus chers mais sûrement utilisés en quantité moindre.

Les SIG permettent d’associer des informations classiques sur les gîtes larvaires des

vecteurs et sur l’incidence des cas au niveau des ménages avec les données satellitaires

pour construire des modèles prévisionnels du risque de paludisme dans l’espace et dans

le temps pour des zones et emplacements particuliers. Toutefois, les tenants du système

d’information doivent être informés que le fait de disposer d’un SIG ne veut pas dire

145

qu’on a un système de surveillance efficace. L’efficacité d’un tel système pour le

paludisme se mesure par sa capacité à fournir en temps utile des données exactes

permettant aux responsables de prendre des mesures de prévention et de luttes efficaces,

et sa capacité à fournir des informations en retour à ceux qui, initialement, ont

rassemblé les données.

Des enquêtes entomologiques régulières compléteraient avantageusement ce système

d’alerte. Il en est de même de la connaissance de l’origine des fièvres sur les HTC (une

enquête menée par l’IPM en collaboration avec les structures de santé est actuellement

en cours). De plus, des zones telles que les marges des HTC pourraient bénéficier de

rideaux imprégnés ou des campagnes de vulgarisation de Moustiquaires Imprégnées

d’Insecticides.[Rabarison et al., 1995].

Conclusion

Au total, le système de surveillance épidémiologique et d’alerte mis en place par le

programme national sur les HTC, peut être amélioré par les nouvelles technologies et

méthodes (tests rapides, SIG, méthode LQAS). Ce système de surveillance nécessite un

financement particulier. Avec l’arrêt du financement de la Coopération Italienne, la

mise à la disposition de bandelettes réactives à tous les niveaux du système de santé

serait la plus efficace et le plus réaliste. Des enquêtes transversales par LQAS sont utiles

pour répondre aux éventuelles alertes. Le SIG et la télédétection vont rendre le système

plus prédictif. Aussi, serait-il possible d’envisager la réduction de l’emploi du DDT par

une utilisation plus ciblée, voire de passer à des produits alternatifs moins toxiques bien

que plus chers, selon la recommandation de l’OMS.

146

DISCUSSION

Discussion

147

Au lendemain de la publication des séquences des génomes de Plasmodium

falciparum, l'agent le plus grave du Paludisme [Gardner et al., 2002] et d'Anopheles

gambiae, un des moustiques vecteurs [Holt et al., 2002], il est plus que jamais temps de

lutter efficacement contre le Paludisme. La lutte contre cette maladie nécessite non

seulement des moyens financiers mais surtout de la cohérence.

De tout temps, des stratégies ont été déployées pour tenter de réduire le poids de la

morbidité liée au Paludisme. Ainsi avant même que l’on ne découvre les parasites et que

l’on ne comprenne leur cycle vital, le Paludisme était associé à un manque d’hygiène.

Les premiers efforts portaient alors sur les mesures d’assainissement et sur la gestion

des sols. Après que Ronald Ross ait fourni les preuves de la transmission du parasite

par le moustique, les stratégies de lutte contre le Paludisme se sont orientées vers la

réduction des populations de vecteurs. L’expansion des puissances coloniales dans les

régions tropicales impaludées a encouragé les progrès de la paludologie moderne, mais

en même temps l’importation de nouvelles maladies infectieuses dans ces régions. Au

moment où a éclaté la Première Guerre Mondiale, les premiers succès remportés sur le

Paludisme dans certaines régions et les échecs enregistrés dans d’autres ont suscité des

controverses qui allaient par la suite façonner les politiques internationales de lutte

contre la transmission du Paludisme. Finalement, la découverte du DDT allait insuffler

un nouveau dynamisme à cette lutte anti-vectorielle. Les bouleversements sociaux qui

ont accompagné les deux Guerres Mondiales ont transformé les efforts de lutte dans le

monde. Grâce aux effets de la croissance économique rapide et aux modifications des

paysages ruraux (l’assèchement des marécages, l’élévation du niveau de vie et

l’urbanisation), la prévalence du Paludisme a commencé à décliner en Europe et aux

Etats-Unis, soulignant ainsi l’impact des modifications du milieu sur la dynamique de la

transmission du Paludisme.

Ce bref historique de la lutte antipaludique mondiale met en évidence un certain

nombre de facteurs qui conditionnent la probabilité de succès et l’efficacité à long terme

de la lutte antipaludique. Parmi ces facteurs, il convient de mentionner la géographie,

l'évolution de la flore et de la faune, les infrastructures et l'utilisation des sols. Des

stratégies bien conçues devraient tenir compte de l'interaction locale de ces facteurs. Il

convient pour cela de faire une évaluation critique des plans d’interventions proposés

afin de s'assurer qu'elles soient bien adaptées aux contextes géographique, écologique et

Discussion

148

biologique dans lesquels elles sont mises en œuvre. Le contexte des Hautes Terres de

Madagascar offre un cadre particulièrement adapté à cette analyse écologique. Le

maintien de l’endémie palustre est en effet très incertaine et nécessite une parfaite

adaptation parasite-hôte-vecteur-biotope. Les travaux présentés ici s'inscrivent dans le

cadre des recherches opérationnelles nécessaires à une meilleure compréhension de

l’écologie du Paludisme des Hautes Terres et à l'amélioration des moyens de

surveillance et de prise en charge des épidémies.

Les Hautes Terres : un milieu fragmenté

Les Hautes Terres situées au centre du pays ont un relief accidenté et peuvent être

considérées comme une île dans l'île. Cette fragmentation du biotope est due à la

structure géoclimatique de ces régions. Elles sont constituées d’un plateau comportant

de nombreuses zones volcaniques fertiles recouvertes d’alluvions, mais également des

régions où la latérite s'est durcie pour former une cuirasse sèche et stérile. Le climat est

caractérisé par une pluviosité moyenne de 800 à 1500 mm, pouvant atteindre 2m dans

les zones de hautes montagnes. Ce biotope est également instable au cours de l’année à

cause de l'hiver austral, marqué par une saison sèche de 5 à 6 mois, des brouillards ou

condensations nocturnes, des écarts annuels de température importants (la température

moyenne du mois le plus frais est comprise entre 10° et 15°C), des gelées nocturnes en

saison fraîche. La température et le degré hygrométrique sont sujets à de très rapides et

importantes variations journalières (12 à 15°C). Ce contexte climatique induit un indice

de favorabilité à la transmission du Paludisme allant de 0 (non favorable) à 0,80 (avec

1= transmission stable) [Cox et al., 2000]. Si l’on pouvait s’attendre à ce que les

conditions climatiques deviennent de plus en plus favorables à la transmission du

Paludisme en allant des plus fortes altitudes vers les zones des marges, ce n’est en fait,

pas le cas. Selon les saisons et suivant les régions, les valeurs de l'indice de favorabilité

sont très hétérogènes et ne suivent pas cette logique d'altitude [Cox et al., 2000]. Ce qui

rend le contexte géographique et climatique des Hautes terres malgaches encore plus

particulier.

Dans un tel contexte insulaire, les risques d'extinction pèsent en permanence sur les

espèces, ce qui leur impose de s’adapter et d’améliorer leurs stratégies de survie. On

rassemble sous le terme de syndrome d'insularité, les modifications de toutes sortes

que présentent les systèmes biologiques vivant en situation d'isolement géographique.

Discussion

149

Ces modifications sont d’autant plus prononcées que la durée d'isolement est plus

longue et l'île plus isolée. Une étude sur les tortues des îles a pu montré la complexité de

cette spéciation [Austin et al., 2001] dans cette région des Mascareignes. A Madagascar,

ce syndrome d'insularité a dû au cours des siècles affectées l'évolution de tous les

organismes peuplant ces régions. Ainsi 95% des reptiles, 80% des plantes et plus de la

moitié des oiseaux sont endémiques. L'isolement géographique de l’île remonte au

début du Crétacé. Mais si ce long isolement a joué un rôle dans la grande originalité de

la flore et de la faune malgaches, la variété des milieux naturels a dû également

favoriser cette différenciation des espèces [Battistini, 1996]. A cette insularité vient

s'ajouter l'effet de fondation. Lorsque l’établissement d’une espèce est postérieure à

l’isolement de la région, seule une fraction de l'information génétique totale de la

population mère dont la population migrante est issue, est apportée avec la propagule

lors du fondement de la population locale. De part le faible effectif des migrants, de

nombreuses combinaisons génétiques sont absentes, alors que la nécessité s'impose à

eux de s'adapter au plus vite à de nouvelles pressions de sélection, bien différentes de

celles qui avaient modelé la population mère. Ces pressions sont aussi une source

d'innovations car l'avantage sélectif élevé conféré aux allèles qui contribuent le mieux à

la viabilité de la population, fait émerger une nouvelle variabilité génétique, différente

de celle de la population mère, porteuse de nouvelles potentialités évolutives. Ces

"révolutions génétiques" peuvent remodeler totalement les nouvelles populations par

rapport à l'espèce d'origine. Ces phénomènes donnent également un caractère particulier

au Paludisme des Hautes Terres de par ses facteurs de diversité que sont le parasite, le

vecteur et l'homme qui développe une immunité proportionnelle aux stimulations

antigéniques et donc à la transmission. Tous ces facteurs ont dû également jouer lors du

peuplement humain de la grande île et ont pu entraîner la sélection de populations

humaines différentes de la population mère qui ont su tirer profit de ce contexte

écologique particulier. A l’inverse, les activités humaines ont aussi fortement modifiées

le biotope et sont par exemple en partie responsables de la prolifération des vecteurs

notamment avec la riziculture [Marrama et al., 1995, Laventure et al., 1995].

Discussion

150

L’importance du contexte humain

L’arrivée des premiers malgaches se situeraient au cours du premier millénaire

de notre ère. Mais peut-on parler d’adaptation physique et physiologique de l’homme

au milieu écologique ? La population humaine des Hautes Terres semble être plus

ancienne que celle des autres régions Ce sont des “ proto-indonésiens ” qui ont

progressé vers l’intérieur de l’île durant des siècles lorsque les nouveaux arrivants,

africains puis arabes ont investit les zones côtières au début du deuxième millénaire

pour installer leur comptoirs commerciaux [Rajoelina et Ramelet, 1989]. Les risques

d'extinction de ces premières populations devaient être à l’origine très important. Il a

encore augmenté avec l'arrivée des autres groupes ethniques.

Sur le plan génétique, les facteurs de pression ont pu contribuer à la conservation

et/ou à la stabilisation de certain trait génétique présentant un avantage sélectif. La

découverte de l'ovalocytose du sud-est asiatique dans la population des Hautes Terres,

nous confirme l'origine asiatique de ce peuple [Rabe et al., 2002]. Ce trait génétique

n'est peut-être que la partie apparente de l'iceberg des caractères génétiques pouvant

influencer la susceptibilité de cette population au Paludisme et aux maladies en général

[Mouchet et al., 1993]. Le polymorphisme de gènes normaux comme celui du

promoteur du TNF alpha [McGuire et al., 1994; Wattavidanage et al., 1999; Stirnadel et

al., 1999], des gènes du complexe majeur d'histocompatibilité [ Jepson et al., 1997]

[Hill et al., 1991], ou la présence/absence de certains gènes comme celui du groupe

sanguin Duffy [Miller et al., 1975] peuvent influencer la susceptibilité à la maladie

[Abel et al., 1992; Jepson et al., 1995; Cot et al., 1993; Stirnadel et al., 1999]. Il en est

de même pour les facteurs génétiques particuliers tels que la thalassémie [Williams et

al., 1996], la drépanocytose [Bayoumi et al., 1990; Le Hersan et al., 1999], le déficit en

G6PD [Ruwende et al., 1995], l'elliptocytose héréditaire [Cattani et al., 1987], et les

hémoglobinopathies [Kitayaporn et al., 1992; Hutagalung et al., 1999]. Ces caractères

protègent du Paludisme de plusieurs manières, grâce au contrôle de la densité

parasitaire, de la sévérité de la maladie ou de la réponse immune. Chez le peuple

malgache, la présence de certains facteurs génétiques confirme leur parenté avec les

asiatiques et les africains [Mouchet et al., 1995; Migot et al., 1995; Hewitt et al., 1996]

et il n'est pas exclu que les malgaches aient également hérité des facteurs influençant la

susceptibilité contre le Paludisme comme ce fût le cas de l'antigène Duffy [Mouchet et

Discussion

151

al., 1995] et de l'alpha-thalassémie [Charmot et Auger, 1966]. Lors de la modélisation

vaccinale, les facteurs génétiques influençant la réponse immune ne doivent pas être

négligés comme l'a démontré les études faites sur la population des Hautes Terres

[Migot et al., 1995; Troye-Blomberg et al., 1991].

Il est maintenant difficile de prévoir l’évolution de ces populations dans les

décennies à venir. Malgré la mondialisation qui touche toutes les zones urbaines,

l'environnement rural, peut-être à cause de l'enclavement, est encore très attaché aux

valeurs ancestrales et aux traditions comme le mariage intra-ethnique. Ceci ne favorise

pas vraiment le brassage et la dilution des gènes. Cette stabilisation des caractères

génétiques rend donc possible leur détection. Les HTC restent actuellement une région

propices aux études sur la susceptibilité au Paludisme, bien que les déplacements de

populations compromettent maintenant cette stabilité génétique.

Le contact Homme vecteur : les migrations

Cette migration de populations humaines peut intervenir également dans le

contact avec le parasite et l’acquisition de la prémunition. Il a été montré au cours de ce

travail que le Paludisme des Hautes Terres de Madagascar est un Paludisme instable,

hétérogène, fait d'une mosaïque de foyers mésoendémiques et hypoendémiques [article

2]. Cette diversité de transmission influence le processus d'acquisition de la prémunition

[article 3]. En zone d'endémie, l'acquisition de la prémunition se fait avec l'âge, dont

l’effet est double i) l'âge à laquelle la prémunition est acquise est inversement

proportionnelle à l'intensité de la transmission, ii) en zone de faible transmission,

l'acquisition de la prémunition se fait plus rapidement chez les adultes que chez les

enfants [Bairk, 1995]. Ce qui suggère que l'acquisition de la prémunition nécessite une

certaine maturité du système immunitaire mais surtout l'accumulation des contacts avec

un grand nombre d'épitopes antigéniques. L'accumulation d'une mémoire immunitaire

contre toute une batterie d'antigènes ne peut être réalisée que par un contact permanent

avec toute une variété de parasites. Ce contact permanent avec le parasite n’est possible

que lorsqu’une transmission locale persiste ou lors d’un portage asymptomatique. En

zone de faible transmission, c'est ce portage asymptomatique qui a une importance

capitale pour l'acquisition de la prémunition. Le contact avec les différentes variétés de

Discussion

152

parasites, quant à lui, devrait être assuré par un flux antigénique facilité par les

migrations de populations.

Malgré l’isolement ethnique, la population des Hautes Terres (les Merina, mais

surtout les Betsileo) a été souvent sujette aux migrations temporaires ou définitives. Les

premières migrations importantes (colonisation des confins des Hautes Terres) ont

commencé à la fin du XVIIIe siècle quand le Roi Andrianampoinimerina (1787-1810)

déclarait "la mer est la limite de ma rizière" [Raison-Jourde, 1991]. Les phénomènes

migratoires commencèrent par des guerres de conquête, puis se poursuivirent pour des

causes économiques. Les causes de migrations actuelles sont le commerce et la

riziculture. Le commerce amène les migrants à fréquenter les zones de fortes

transmissions et la riziculture s’est développée aux marges des Hautes Terres où la

transmission est également intense bien que plus faible que sur les côtes. Ces divers

mouvements de population modulent considérablement le contact homme-parasite. Ce

qui entraîne des conséquences directes i) sur l'immunité de l'hôte ii) mais aussi sur la

transmission de la maladie dans le pays d'origine lorsque les migrations sont

périodiques. Il. Les hommes deviennent le véhicule de souches parasitaires et peuvent

être à l'origine des épidémies. Il est pour cela important d'étudier la durée de survie des

souches chez leurs hôtes [Lavazec et al., en préparation], leur transfert entre régions et

leur influence sur la transmission et le polymorphisme des populations parasitaires

locales [Randrienierenana et al., en préparation]. En zone de faible endémie, ce flux

antigénique a une importance capitale dans l'acquisition de la prémunition puisqu’il

assure le renouvellement du capital antigénique parasitaire. Ces variations antigéniques

durant le cycle intraérythrocytaire permettent d’expliquer également l’échappement du

parasite au système immunitaire [Biggs et al., 1994]. Ainsi l’apport de gènes nouveaux

augmenterait la gamme de variants antigéniques rencontrés par l’organisme forgeant

une réponse immune efficace contre une multitude d’épitopes antigéniques [Smith et

al., 1999].

En l'absence d'un vaccin efficace, la prémunition reste la seule protection contre

les accès graves du Paludisme. Chez l’homme, les infections répétées par P.falciparum

induisent une modulation progressive de la réponse immune, conduisant à une immunité

de prémunition qui se caractérise par la diminution de plusieurs facteurs tels que le

risque ou taux de réinfection, la densité parasitaire [Druilhe et Pérignon, 1997],

Discussion

153

l’incidence de l’accès clinique [Clark et al., 1997] et la gravité de la maladie [Pérignon

et Druilhe, 1994 ; Smith et al., 1999]. Bien sûr, cette immunité naturellement acquise a

toujours été un mauvais exemple de vaccination puisqu'elle nécessite une exposition

dangereuse d'une dizaine d'années à toute une batterie d'antigènes et elle semble perdre

rapidement son efficacité [Pérignon et Druilhe, 1994]. Une immunité partielle pourrait

même être impliquée dans le développement de l’accès grave car selon le type de

cellules activées ainsi que l’ampleur et le lieu de la stimulation, les cellules

immunocompétentes pourraient intervenir dans les lésions des cellules endothéliales et

conduiraient à des formes graves de la maladie [Grau et Behr, 1994].

La surveillance du flux antigénique est donc un élément important de la surveillance

épidémiologique moderne qui doit prendre en compte la quantité et la qualité des

antigènes. Les méthodes d’éude de la diversité des souches de P.falciparum permet de

préciser si l'étendue du polymorphisme allélique retrouvée dans une région et la

complexité des infections sont dues à l'ouverture du système parasitaire vers d’autres

zones géographiques plutôt qu’au niveau de transmission palustre et/ou à la pression

immune. Cette analyse est également très importante pour la surveillance de la

résistance aux médicaments.

Outre le flux antigénique, le portage asymptomatique peut être dans ces zones de

faible transmission, un élément important i) pour l'acquisition de la prémunition (en

déterminant un contact permanent du parasite avec l’hôte [Zwetyenga et al., 1999]) et

ii) pour le maintien de l’endémie. Sur les Hautes Terres, les études entomologiques

montrent que les vecteurs peuvent être absents de certaines régions pendant toute la

période froide [Rasamoel et al., en préparation]. La persistance des plasmodies pendant

l'hiver nécessite alors un portage asymptomatique long (parfois de plusieurs mois)

pendant lequel les parasites doivent échapper au système immunitaire de l'hôte. Cet

échappement n'est pas encore totalement expliqué, mais la variation antigénique des

souches au cours du portage est l’hypothèse la plus plausible [Contamin et al., 1996 ;

Daubersies et al., 1996]. Cette variation concerne aussi bien les formes asexuées et

séxuées du parasite qui expriment toutes deux les antigènes variants à leur surface. Des

études ont montré que les souches survivant à de longue période de saison sèche sont

caractérisées par un très fort polymorphisme génétique [Babiker et al., 1998].

Cependant, à Madagascar nous avons pu montrer que les zones de faible transmission

Discussion

154

sont bordées (et même pénétrées) par des régions de persistances des parasites,

permettant la réinvasion des biotopes par de nouvelles souches parasitaires exogènes.

A l’inverse, la population parasitaire totale des villages est sans doute faible

induisant des brassages génétiques limités et une capacité allélique faible. Lors de

l’apparition de nouvelles souches, ces conditions devraient induire une stabilisation plus

rapide des phénotypes (comme par exemple la chloroquino-résistance), par rapport aux

régions côtières. Ces notions auraient des implications importantes dans l'évolution de

la chimiorésistance de P.falciparum dans ces régions.

Le contact Homme vecteur : les activités humaines

Si le transfert de ces souches parasitaires dépend du contact homme-vecteur, les

facteurs anthropologiques peuvent altérer la dynamique de la transmission du Paludisme

en augmentant la probabilité d'apparition de nouveaux vecteurs compétents. L’activité

de l’homme a ainsi fortement modelé l'écologie du Paludisme à Madagascar. La

réforme agraire, l'utilisation des sols et les microréalisations hydrauliques telles que les

barrages changent considérablement la configuration de l'environnement et offrent de

nouveaux gîtes favorables au développement des larves. Sur les Hautes Terres

malgaches, le rôle de la riziculture dans la transmission palustre n'est plus à démontrer

[Lepers et al., 1991; Marrama et al., 1995]. Restaurateur de l'unité du royaume,

Andrianampoinimerina fut aussi le restaurateur de la vie agricole dans les plaines

d'Antananarivo [Rajoelina et Ramelet, 1989]. Puis, les guerres de conquêtes de ses

successeurs entraînèrent l'immigration, sur les hauts plateaux, d'une importante

population servile provenant des zones côtières fortement impaludées, tandis que les

vainqueurs, originaires des hauts plateaux, allaient occuper les territoires conquis et s'y

fixer en y amenant leur technique culturale (riziculture irriguée). C'est peut être ainsi

qu’a commence la circulation des plasmodies et l'implantation des vecteurs dans de

nouveaux gîtes anthropiques et agricoles [Blanchy et al., 1993].

La densité des vecteurs nécessaire au maintien d'une transmission locale dépend

de la qualité et du nombre de ces gîtes. Le développement agro-industriel, basé sur la

maîtrise de l’eau, s’est traduit par la création de lacs de retenue, de barrages de toutes

tailles et de surfaces irriguées. Les bords des lacs et les rizières constituent des gîtes très

productifs pour An. funestus [Marrama et al., 1995 ; Laventure et al., 1996]. Ils ont

Discussion

155

contribué à l’implantation régulière de ce vecteur dans des régions où il n’existait pas, et

au démarrage des épidémies de Paludisme. L'urbanisation peut améliorer

considérablement la situation puisque les méthodes de lutte peuvent y être plus

facilement mis en place. Elle entraîne aussi une occupation du sol par des maisons ou

des infrastructures qui diminuent les surfaces disponibles pour les gîtes. De plus, les

eaux de surface, polluées par des effluents domestiques, deviennent impropres au

développement des anophèles. Le Paludisme, ou tout au moins sa transmission, diminue

ainsi de la périphérie au centre des zones urbaines [Jambou et al.,1998 ; Jambou et al.,

in press ; Trape et al.,1992 ; El Sayed et al., 2000]. En zone rurale, la distance des

habitations aux rizières [Marrama et al.,1995 ; Mouchet et al., 1995] et la présence de

bétail aux alentours des habitations [Hadis et al., 1997 ; Killeen et al., 2001],

déterminent une grande hétérogénéité de la transmission du Paludisme au sein des

villages surtout lorsque les vecteurs sont anthropo-zoophiles comme An arabiensis. Il

peut servir d’écran lorsque le parcage est à l'extérieur des maisons ou favoriser le

contact homme-vecteur lorsqu’il est à l'intérieur [Ralisoa et al., 1991 ; Gotheko et al.,

1994 ].

Le contact Homme vecteur : les vecteurs

Les principaux vecteurs, jusqu'à présent responsables de la transmission sur les

Hautes Terres, sont An. arabiensis et An. funestus [Rakotonjanabelo, 1995]. Si le

principal responsable des épidémies est An. funestus [Fontenille et al.,1988] , An.

arabiensis est sans doute responsable des transmissions résiduelles car ce vecteur a

montré sa capacité à persister dans des biotopes à fortes contraintes en contact étroit

avec l'homme [Babiker et al., 1998]. Les caractéristiques comportementales de cette

espèce la rendent peu accessible à une lutte par aspersion intradomiciliaire, et la

diversité de ses gîtes rend impossible la lutte anti-larvaire (de toute manière

incompatible à moindre coût avec la riziculture). Seul son caractère zoophile, qui

demande à être précisé à Madagascar, pourrait faire envisager quelques actions de

prévention en favorisant le contact vecteur-bétail au détriment du contact homme-

vecteur. Les mécanismes d'isolement géographique, associés à une situation de faible

transmission propre aux Hautes Terres Centrales, pourrait conduire à l'apparition de

souches de "vecteur super transmetteur".

Discussion

156

Au regard de l’écologie vectorielle, la situation épidémique des Hautes Terres de

Madagascar a évolué selon plusieurs périodes. Dans un premier temps, il y a eu

l'invasion d'une zone écologiquement réceptive par un vecteur étranger et hautement

efficace, An. funestus. Ce vecteur était absent ou éradiqué des Hautes Terres avant les

épidémies [Le Roy de Méricourt, 1894 ; Lacan, 1953], mais on le retrouve en quantité

pendant celles-ci comme en 1904-1906 [Kermorgant, 1907 ; Blanchard, 1907], en 1945-

1949 [Chauvet, 1969], en 1960-1962 [Hamon et al., 1963] et en 1988 [Fontenille et al.,

1988]. Cette augmentation de la capacité vectorielle a été suivi de dramatiques

épidémies de Paludisme. Les campagnes de lutte antivectorielle avaient pour but

l'éradication de ce vecteur et ont nécessité la mobilisation de toutes les forces vives

nationales et internationales. Cependant, même localement maîtrisé, ce vecteur continue

sa conquête des régions environnantes avec des périodes d'expansion au delà de sa zone

de distribution normale vers les zones de hautes altitudes. A ce moment, les épidémies

se propagent chez des personnes non immunes et on assiste à plusieurs cycles

épidémiques tributaires des conditions climatiques. L’amélioration des services

sanitaires et de l'accessibilité aux antipaludiques ainsi que la lutte antivectorielle ont

permis le contrôle de la situation dans la période récente (Jambou et al, soumis). Après

ce contrôle, il est nécessaire de prévoir une période de surveillance des facteurs de

risque. Les données recueillies montrent ainsi une réinvasion des zones d'où le vecteur

avait été préalablement éliminé [ Razanamparany , 1989 ; Lepers et al., 1990* ; 1990**,

1991 ; Mouchet et al., 1998].

Au cours de ces périodes de variation de l’anophélisme, l’apparition des

épidémies est déterminée, comme nous l’avons vu, par les transferts de parasites, mais

aussi par la susceptibilité de la population à la maladie (niveau de prémunition ou

réceptivité génétique). Ces réinvasions par le vecteur ne sont pas vraiment des échecs

des mesures de contrôle mais plutôt un défaut de pérennisation des actions. L'existence

des poches de transmission permet une recolonnisation rapide de grandes étendues

[Najera et al., 1998]. Pour les HTC, Cette réinvasion peut être initiée à partir des marges

qui constituent un réservoir de vecteurs et de parasites . Il est donc nécessaire de mettre

en place des campagnes de luttes antivectorielles de barrage.

Discussion

157

Actuellement on assiste également à l’apparition d’An gambiae ss sur la marge nord-est

des Hautes Terres, grâce à des trouées de végétations remontant de la côte Est en

suivant l’ancienne route des rois [Duchemin, communication personnelle]

Les perspectives de lutte

L'implantation de Plasmodium falciparum sur les Hautes Terres a été

contemporaine de migrations importantes de populations à la fin du 19ème siècle. Les

épisodes épidémiques ont suivi la remontée d’An.funestus depuis les côtes. Leur prise en

charge a été basée sur le renforcement des services de santé, l'amélioration de

l'accessibilité aux médicaments, et la lutte imagocide par des opérations de

pulvérisations intradomiciliaires de DDT afin de réduire la densité vectorielle pendant la

saison de transmission. Cette méthode de lutte est jusqu'à présent la seule qui soit

vraiment efficace dans la lutte contre le Paludisme instable [Mouchet et al., 1991].

Toutefois l'utilisation du DDT devra être abandonnée d'ici quelques temps, étant donné

les risques qu'il représente pour la santé [Turusov et al., 2002]. Ainsi, les

recommandations du 20ème comité d'experts du Paludisme de l'OMS [1998], pour des

mesures de prévention sélectives et durables recommandent une meilleure organisation

de la lutte pour une moindre utilisation du DDT.

A l’avenir, la démoustication globale est, dans le contexte des Hautes Terres, de

réalisation difficile à cause de son coût et des difficultés d'accessibilité (si toutefois elle

présente quelques avantages dans le ralentissement de l'invasion des vecteurs).

L'identification et la surveillance des foyers de transmission résiduelle révélés par nos

résultats sont les stratégies les plus indiquées. Elles impliquent le maintien et même le

développement des postes sentinelles pour assurer la détection et la prise en charge des

cas. Cette stratégie doit être renforcée par une surveillance sérologique des populations,

basée sur la détection des séroconversions. Les enquête devraient être menées selon des

méthodes d'échantillonnage LQAS [Rabarijaona et al., 2001] afin de définir rapidement

et à moindre coût les zones d'augmentation de la transmission pour y intervenir

précocement. Dans le contexte des Hautes Terres, les protections personnelles et les

moustiquaires imprégnées d'insecticides pourraient avoir un effet sur les espèces

vectorielles plus anthropophiles. Au total, le maintien d'une transmission locale

Discussion

158

représente à la fois un risque épidémique si elle est non surveillée (notamment par le

portage asymptomatique), et une possibilité d’entretenir une prémunition.

L'espoir est de nos jours tourné vers la vaccination pour la protection des

populations des zones de faible transmission. Si les essais vaccinaux pour les zones

de forte transmission se sont montrés décevants, les candidats vaccins qui ont montré

une efficacité chez des populations non immunes, pourraient-ils être utiliser chez les

populations des zones de faible transmission ? Au delà de la protection individuelle,

l’espoir est encore de déstabiliser le cycle écologique à l'échelle de la population. C’est

le but de la vaccination induisant des anticorps ingurgités par le moustique lors du repas

de sang, et empêchant le développement du zygote ou la fécondation des gamètes chez

le moustique [Hisaeda et al., 2002]. Ces anticorps pourraient bloquer la transmission du

parasite au moustique. Dans ce contexte, les vaccins contre les stades pré-

érythrocytaires semblent également intéressants car le nombre de sporozoites injectés

par le moustique est sans doute très faible. Des antigènes comme les sporozoïtes irradiés

[Good et al., 1999; Edelman et al., 1993; Clyde et al., 1973]. ont déjà permis d’induire

des réponses immunes chez les personnes naives. Toutefois, trois obstacles principaux

peuvent limiter leur intérêt pratique: i) la réponse immunitaire ainsi obtenue n'est

efficace que pendant une période courte, ii) leur production à une large échelle est peu

envisageable même si l’utilisation de recombinant de la protéine de circumsporozoïte

(CSP) combiné à des adjuvants de type viral [Kester et al., 2001] semble plus réaliste,

iii) la très faible inoculation parasitaire reçus par les habitants de ces régions ne pourra

jouer le rôle de rappel immunologique et la vaccination envisagée devra être efficace

très longtemps par elle même.

Au total, le contexte des Hautes Terres de Madagascar semble très complexe

mais nous disposons maintenant d’informations suffisantes pour l’on puisse mener une

politique de prévention ciblée avec un rapport coût-efficacité supportable par un

programme de lutte de pays en voie de développement. Toutefois ces mesures doivent

être coordonnées avec celles mise en place dans les zones limitrophes afin d’optimiser

les efforts de contrôle. Des études sont encore nécessaires pour savoir prédire les

conditions écologiques favorables à la remontée des anophèles avec des outils

utilisables à large échelle, comme la télédétection.

159

CONCLUSION

Conclusion

160

Les études d'écologie parasitaire sont la base de toute réflexion sur les actions de

lutte y compris pour le développement d'un vaccin. En dehors du contexte de l’Afrique

tropicale humide, il est nécessaire de comprendre comment le cycle parasitaire arrive à

se maintenir dans un environnement hostile. Les facteurs structurant cet écosystème

parasitaire sont ceux sur lesquels il faudra agir en priorité. Aucune région habitée des

Hautes Terres, n'est épargnée par le Paludisme car lorsqu’il n'est pas endémique, il est

régulièrement réimporté. Les Hautes Terres sont des zones de faible transmission dont

la spécificité tient à ces facteurs géophysiques liés à l'altitude. Les contraintes

écologiques portent sur la température induisant une période de faible transmission

pendant l'hiver austral (basse température) et sur la disponibilité en eau (souvent liée à

l’activité humaine et à la sécheresse hivernale). L’expression de la maladie et son

impact sanitaire peuvent varier considérablement d'un lieu à l'autre. Les activités

humaines modifient la distribution des vecteurs en favorisant notamment le

développement d’An.funestus. Des variations importantes du niveau de transmission

selon les villages et l'année ont été retrouvées. Cette hétérogénéité a pour corollaire, un

risque épidémique mais aussi, de manière plus positive, une possibilité d'intervention

efficace sur la transmission puisqu’elle permet de mettre en œuvre des mesures de lutte

plus ciblées. L'association des différentes espèces vectrices au sein des zones de

transmission, et leur présence en quantité sur les marges représentent un réel danger.

C'est pourquoi les activités de lutte doivent être adaptées à chaque endroit et il importe

notamment de prendre en considération les contextes épidémiologique, économique,

institutionnel et culturel. Les comportements par rapport à la promotion de la santé, la

prévention des maladies, le recours au soin, sont influencés par le degré d'instruction et

par les croyances culturelles. De plus, la capacité à lutter contre la maladie et contre le

développement de la pharmacorésistance dépend de la qualité et de la couverture de

l'infrastructure générale de chaque région, ainsi que de l'état de leur système de santé.

161

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Raharimalala L., Razanakolona J., Rabe T., Ranaivo L.*, Rakotomanana F.,Boisier P., Modiano D., di Giorgi F., Jambou R., Raveloson A. (1998). Situation dupaludisme sur les Hautes Terres de Madagascar après cinq années de lutte. ColloqueScientifique du Centenaire de l'Institut Pasteur de Madagascar NOV. 1998,ANTANANARIVO [orale*]

Rabe T., Jambou R. Raharimalala L., Ralamboranto L., Roux J., MouchetJ.(1997). .Intérêt de la séro-épidémiologie dans les zones de très faible transmission dupaludisme. 4ème Actualités du Pharo et de l’hôpital Laveran. Marseille,5/9/97.[affichée]

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