UNIVERSITE PARIS XII- VAL DE MARNE FACULTE DE MEDECINE
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UNIVERSITE PARIS XII- VAL DE MARNE FACULTE DE MEDECINE
1 UNIVERSITE PARIS XII- VAL DE MARNE FACULTE DE MEDECINE ANNEE : 2003 N°……………. THESE Pour obtenir le grade de DOCTEUR DE L’UNIVERSITE PARIS XII Discipline : Parasitologie Présentée et soutenue publiquement par DJAMAN Allico Joseph Le 24 juillet 2003 Titre : Évaluation de la chimiorésistance de Plasmodium falciparum à différents antipaludiques (chloroquine, sulfadoxine-pyriméthamine, quinine) et profil génétique des isolats correspondants ___________ Directeur de thèse : André MAZABRAUD ____________ JURY Monsieur Martin DANIS Président Monsieur Philippe DELORON Rapporteur Monsieur Pascal RINGWALD Rapporteur Monsieur Léonardo BASCO Examinateur Madame Michèle DENIAU Examinateur Monsieur André MAZABRAUD Examinateur 2 AVANT PROPOS Un sage de l'antiquité a dit : « Faire des livres est un travail sans fin et beaucoup d'étude fatigue le corps ». Mais, il a ajouté : « Tout labeur donne du profit et c'est un arbre de vie et douceur pour l'âme que le désir satisfait » L'étude sur l'agent majoritairement causal du paludisme en Afrique subsaharienne m'a toujours passionné. À présent, elle m'apporte certes une satisfaction personnelle mais elle me permet de mieux comprendre le vivant, depuis le mammifère jusqu'au microbe. A mon avis le comportement des êtres vivants face au danger peut se résumer ainsi : « Face à ce qui peut menacer son existence et entraîner son extinction, le vivant réagit, soit en évitant instinctivement le danger, soit, en lui faisant front tout en sachant qu'il est capable de tenir tête par divers mécanismes ». Plasmodium falciparum résiste aux médicaments en empruntant la deuxième voie, il est donc instinctivement sage et son extinction n'est pas certainement pour demain. « De ce fait, sans être alarmiste, il sera difficile à l'homme d'enrayer le paludisme et le Plasmodium de la carte du monde par voie médicamenteuse ». 3 REMERCIEMENTS Au terme de ce travail, qu'il me soit permis d'exprimer mes remerciements à tous ceux qui ont œuvré pour qu'il puisse connaître un heureux dénouement. Ainsi, je remercie sincèrement le Docteur André Mazabraud, affectueusement appelé "chef" pour l'honneur qu'il m'a fait de m'accueillir dans son laboratoire et d'avoir assuré la direction scientifique de ce travail. Je remercie particulièrement le Docteur Léonardo Basco, qui a été le maître d'œuvre dans la conception pratique de ce travail. Il a gagné ma sympathie par sa rigueur scientifique concernant les trois aspects de la surveillance de la chimiorésistance des plasmodies. Cette thèse a lieu parce que le Professeur René Houin a accepté mon inscription dans la filière : hôte-parasite de l'école doctorale SVS de Paris XII, puis a été mon correspondant durant toutes ces années. Merci Professeur pour votre sollicitude à mon égard. Je voudrais exprimer mes remerciements à Monsieur le Professeur M. Danis qui n'a pas hésité à être le président de jury pour juger ce travail. Toute ma reconnaissance à Messieurs les Docteurs Pascal Ringwald et Philippe Deloron pour avoir accepté de corriger et de juger ce travail malgré les charges qui sont les leurs. Je tiens à remercier Madame le Professeur Michèle Deniau qui n'a pas hésité un seul instant à faire partie du jury de thèse pour juger ce travail. Je remercie celui qui m'a donné le goût à la parasitologie, le Professeur Koné Moussa pour ses conseils pour mener à terme cette étude et pour la confiance toujours renouvelée dans l'encadrement des étudiants en thèse d'exercice et de DEA de Biologie humaine et Tropicale (BHT). Merci à mon Ami le Docteur Gnagbomon Jacob, 1er médecin chef du FSUCOM "Toit rouge" qui malheureusement a perdu la vie accidentellement alors que j'étais en France dans la première phase d'exécution de la partie moléculaire de la présente étude. Je remercie et suis reconnaissant à ceux qui m'ont aidé à persévérer dans ce travail et qui m'ont prodigué leur expérience et encouragement (Dr P. Eldin de Pécoulas, Dr Rachida Tahar, Dr Myriam De Chalendar, Dr David Dupasquier, Dr Jerôme Valin, Dr Nicolas Pollet). Je souhaite bon courage à Ludvine Sinzelle et à Raphaël Thuret pour la suite de leurs travaux et merci à Mme Chantal Ballagny qui s'est beaucoup investie pour moi au plan administratif. Je remercie toute l'équipe TGA pour leur sympathie durant tout le temps que je suis resté en leur compagnie. Merci à toute l'équipe d'Abidjan (les techniciens de labo, le Médecin de l'équipe et tout le personnel du FSUCOM de "Toit rouge" de Yopougon), ainsi que l'ensemble des collaborateurs du laboratoire de Microbiologie de l'Institut National de Santé Publique (INSP) d'Abidjan pour avoir donné de leur temps et énergie afin de parvenir à la fin des travaux. Je remercie la direction de l'INSP pour m'avoir fait confiance et permis que cette étude continue malgré les débuts difficiles à cause du coup d'état de 1999. La partie moléculaire de la présente étude a été entièrement financée par le MAE du gouvernement français par l'intermédiaire de la coopération française à Abidjan sous forme d'une bourse en alternance qui m'a été octroyée ; merci pour le soutien financier. Merci également au projet Pal+ de Dr Léonardo pour les quatre mois de bourses qui m'ont permis de finaliser et de soutenir ma thèse. 4 PLAN LISTE DES ABREVIATIONS ------------------------------------------------------------------------------------------------------7 LISTE DES TABLEAUX ET FIGURES ------------------------------------------------------------------------------------------8 RESUME -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------10 I- INTRODUCTION -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------14 I-1 Définition et historique du paludisme -------------------------------------------------------------------------------------------15 I-1.1 Définition ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------15 I-1.2 Historique ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------15 I-2 Maladie, symptômes --------------------------------------------------------------------------------------------------------------17 I-2.1 Épidémiologie du paludisme --------------------------------------------------------------------------------------------------17 I-2.2 Symptomatologie ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------17 I-3 Diagnostic biologique -----------------------------------------------------------------------------------------------------------19 I-4 Antipaludiques -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------20 I-4.1 Lysosomotropes ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------21 I-4.2 antimétabolites- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------22 I-4.3 Antibiotiques -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------23 I-4.4 Mode d’action des antipaludiques -------------------------------------------------------------------------------------------24 I-4.4.1 Métabolisme du Plasmodium ----------------------------------------------------------------------------------------------23 I-4.4.2 Mode d'action des lysosomotropes ----------------------------------------------------------------------------------------25 I-4.4.3 Mode d'action des antimétabolites ----------------------------------------------------------------------------------------26 I-4.5 Schéma de l’utilisation des antipaludiques ---------------------------------------------------------------------------------27 I-5 Chimiorésistance -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------28 I-5.1 Définition -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------28 I-5.2 Mécanismes de résistance de P. falciparum aux antipaludiques --------------------------------------------------------28 I-5.2.1 Mécanismes de résistance aux lysosomotropes -------------------------------------------------------------------------28 I-5.2.2 Mécanismes de résistance aux antimétabolites -------------------------------------------------------------------------29 I-5.3 Conditions d’apparition de la résistance -----------------------------------------------------------------------------------29 I-5.4 Facteurs favorisant la résistance ---------------------------------------------------------------------------------------------30 I-5.5 Etude de la chimiorésistance -------------------------------------------------------------------------------------------------31 I-5.5.1 Test de l'efficacité thérapeutique ------------------------------------------------------------------------------------------31 5 I-5.5.2 Test in vitro ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 32 I-5.5.2.1 Généralités -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------32 I-5.5.2.2 Culture in vitro de P. falciparum ----------------------------------------------------------------------------------------33 I-5.5.3 Test moléculaire -------------------------------------------------------------------------------------------------------------34 I-5.5.3.1 Génome de P. falciparum ------------------------------------------------------------------------------------------------34 I-5.5.3.2 Étude des gènes impliqués dans la résistance -------------------------------------------------------------------------35 I-5.5.4 Dosage de médicament -----------------------------------------------------------------------------------------------------37 I-6 Justification de l'étude -----------------------------------------------------------------------------------------------------------37 I-7 Objectifs ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------39 II- ZONE D’ETUDE, MATERIEL ET METHODES -----------------------------------------------------------------------41 II-1 Zone d étude ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------42 II-2 Matériel ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------43 II-2.1 Sélection des sujets -----------------------------------------------------------------------------------------------------------43 II-2.2 Prélèvement d'isolats de P. falciparum-------------------------------------------------------------------------------------44 II-2.3 Milieux de culture et réactifs pour le test in vitro ------------------------------------------------------------------------44 II-2.4 Gènes à amplifier, oligonucléotides et endonucléases utilisés ----------------------------------------------------------45 II-2.4.1 Gènes de P. falciparum à amplifier --------------------------------------------------------------------------------------45 II-2.4.2 Oligonucléotides utilisés --------------------------------------------------------------------------------------------------46 II-2.4.3 Endonucléases utilisés -----------------------------------------------------------------------------------------------------48 II-3 Méthodes -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------48 II-3.1 Chimiosensibilité in vivo de P. falciparum --------------------------------------------------------------------------------48 II-3.2 Chimiosensibilité in vitro de P. falciparum -------------------------------------------------------------------------------50 II-3.2.1 Préparation du milieu de culture ------------------------------------------------------------------------------------------51 II-3.2.2 Dilution de drogues et chargement des plaques -------------------------------------------------------------------------51 II-3.2.3 Préparation de l'échantillon de globules rouges parasités -------------------------------------------------------------52 II-3.2.4 Mise en culture de l'inoculum ---------------------------------------------------------------------------------------------53 II-3.2.5 Collecte cellulaire et comptage -------------------------------------------------------------------------------------------53 II-3.2.6 Interprétation du test --------------------------------------------------------------------------------------------------------54 II-3.3 Techniques moléculaires -----------------------------------------------------------------------------------------------------55 II-3.3.1 Extraction de l’ADN plasmodial à partir du sang total parasité ------------------------------------------------------55 6 II-3.3.2 Extraction de l’ADN plasmodial à partir du sang déposé sur confettis -----------------------------------------------56 II-3.3.3 Préparation et purification des oligonucléotides -------------------------------------------------------------------------56 II-3.3.4 Protocole d'amplification ----------------------------------------------------------------------------------------------------57 II-3.3.5 Digestion du produit de PCR ou PCR-RFLP -----------------------------------------------------------------------------60 II-3.3.6 Protocole de purification des produits de PCR et séquençage ---------------------------------------------------------60 II-3.4 Méthodes d'analyse des résultats --------------------------------------------------------------------------------------------63 III- RESULTATS -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------64 III-1 Chimiosensibilité in vivo de P. falciparum aux antipaludiques ----------------------------------------------------------65 III-1.1 Efficacité thérapeutique de la chloroquine -------------------------------------------------------------------------------65 III-1.2 Efficacité thérapeutique de la sulfadoxine-pyriméthamine ------------------------------------------------------------67 III-2 Chimiosensibilité in vitro à la chloroquine, sulfadoxine-pyriméthamine et quinine---------------------------------70 III-3 Tests couplés efficacité thérapeutique / sensibilité in vitro -------------------------------------------------------------72 III-3.1 Efficacité thérapeutique / sensibilité in vitro de P. falciparum à la chloroquine -----------------------------------72 III-3.2 Efficacité thérapeutique / sensibilité in vitro de P. falciparum à la pyriméthamine -------------------------------72 III-4 Profil génétique des isolats de P. falciparum ------------------------------------------------------------------------------75 III-4.1 Digestion enzymatique ou RFLP ------------------------------------------------------------------------------------------75 III-4.2 Acides aminés de la DHFR, DHPS, PFMDR-1 des isolats de P. falciparum --------------------------------------76 III-4.3 Prévalence de la mutation et sensibilité des isolats aux antipaludiques ---------------------------------------------79 III-4.3.1 Mutation K76T et sensibilité de P. falciparum à la chloroquine ---------------------------------------------------79 III-4.3.2 Mutation du gène pfmdr-1 et sensibilité de P. falciparum à la quinine et à la chloroquine ---------------------84 III-4.3.3 Mutations des gènes dhfr, dhps et sensibilité de P. falciparum à la sulfadoxine-pyriméthamine--------------88 IV- COMMENTAIRES, DISCUSSION ET CONCLUSION ------------------------------------------------------------97 IV-1 Surveillance épidémiologique de la résistance ---------------------------------------------------------------------------98 IV-2 Aspects moléculaires de la résistance plasmodiale ---------------------------------------------------------------------105 IV-3 Conclusion ---------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------111 V-REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ---------------------------------------------------------------------------------114 VI- ANNEXES --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------137 7 LISTE DES ABRÉVIATIONS ACD : acide citrique-dextrose BET : bromure d'éthidium BSA : albumine sérique de boeuf CI50 : concentration inhibitrice à 50 % DHFR-TS : dihydrofolate réductase thymidilate synthétase DHPS : dihydroptéroate synthétase DNTP : désoxyribonucléotide triphosphate DTT : dithiothreitol EDTA : éthylène diamine trétraacétate ECT : échec clinique tardif EPT : échec parasitologique tardif ETP : échec thérapeutique précoce ETT : échec thérapeutique tardif HEPES : acide N-(2-hydroxyéthyl) pipérazine-N'-(2-éthanesulfonique) PABA : Acide para-amino-benzoïque pb : paire de bases PCR : polymerase chain reaction PFCRT : Plasmodium falciparum chloroquine resistance transporter PFMDR : Plasmodium falciparum multidrug resistance RPMI 1640 : Roswell Park Memorial Institute 1640 TBE : Tris ou Tris base, Acide borique, EDTA, pH 8,3 8 LISTE DES TABLEAUX ET FIGURES Tableaux Tableau I : Séquences des amorces utilisées pour amplifier les différents fragments d'ADN des gènes de résistance ------------------------------------------------------------------------------------------- 47 Tableau II : Gamme de concentrations finales de médicaments lors du test in vitro ----------------------------- 52 Tableau III : Conditions d'amplification des fragments d'ADN des gènes de résistance ------------------------- 59 Tableau IV : Principaux polymorphismes des codons impliqués dans la résistance de P. falciparum des gènes dhfr, dhps, pfcrt et pfmdr-1 avec les acides aminés résultant de ces changements ------------------- 62 Tableau V: Méthode de réalisation des tests --------------------------------------------------------------------------- 63 Tableau VI : Résultats de l’efficacité thérapeutique de la chloroquine--------------------------------------------- 66 Tableau VII : Résultats de l’efficacité thérapeutique de la sulfadoxine-pyriméthamine -------------------------68 Tableau VIII : Résultats du test couplé efficacité thérapeutique / in vitro à la chloroquine -------------------- 73 Tableau IX : Résultats du test couplé efficacité thérapeutique à la SP / in vitro à la pyriméthamine --------- 74 Tableau X : Répartition du nombre d'isolats par rapport au type de mutation de chaque gène ---------------- 78 Tableau XI : Réponses in vivo et in vitro à la chloroquine et mutation du gène pfcrt -------------------------- 80 Tableau XII : Répartition des isolats pfcrt mutants dans la population des sujets traités à la chloroquine et dans la population des isolats à sensibilité in vitro connue---------------------------------------------------------- 81 Tableau XIII : Sensibilité in vivo et in vitro à la chloroquine et profil génétique (pfcrt) des isolats ---------- 82 Tableau XIV : Réponses in vivo et in vitro à la chloroquine et mutation du gène pfmdr-1--------------------- 85 Tableau XV : Répartition des isolats pfmdr-1 mutants dans la population des sujets traités à la chloroquine et dans la population des isolats à sensibilité in vitro connue ---------------------------------- 86 Tableau XVI : Influence de la nature des gènes pfmdr-1 et pfcrt dans la population des sujets traités à la chloroquine --------------------------------------------------------------------------------------- 87 9 Tableau XVII : Réponses in vivo à la sulfadoxine-pyriméthamine et in vitro à la pyriméthamine (PYR) et mutation des gènes dhfr et dhps --------------------------------------------------------------------------------------89 Tableau XVIII : Répartition des isolats dhfr mutants dans la population des sujets traités à la SP et dans la population des isolats à sensibilité in vitro connue ---------------------------------------------------------90 Tableau XIX : Répartition des isolats dhps mutants dans la population des sujets traités à la sulfadoxinepyriméthamine et dans la poppulation des isolats à sensibilité in vitro connue ---------------------------------- 92 Tableau XX : Chimiosensibilité et profil génétique (dhfr-ts et dhps) des isolats de P. falciparum ----------- 93 Tableau XXI : Résultats de la surveillance de la chimiorésistance de P. falciparum dans quelques pays africains -------------------------------------------------------------------------------------------- 110 Tableaux en annexes Tableau i : Sujets ayant un ETP ou une RCPA lors du test de l'efficacité thérapeutique de la chloroquine et de la sulfadoxine-pyriméthamine ------------------------------------------------------------------------------------ 166 Tableau ii : CI50 des isolats de P. falciparum résistants à la chloroquine (CQ) et à la pyriméthamine ------- 167 Tableau iii : Nature des isolats après PCR-RFLP du gène dhfr de P. falciparum -------------------------------- 168 Tableau iv : Acides aminés de la PFCRT, DHFR et DHPS des isolats de P. falciparum ------------------------ 169 Tableau v : Acides aminés de la PFMDR-1 des isolats de P. falciparum ------------------------------------------ 172 Figures Figure 1: Répartition des réponses cliniques et parasitologiques aux antipaludiques ---------------------------- 69 Figure 2 : Sensibilité in vitro de P. falciparum à la chloroquine, à la pyriméthamine et à la quinine --------- 71 Figure 3 : Répartition des isolats selon les génotypes ----------------------------------------------------------------- 78 Figure 4 : fréquence de mutation des codons des gènes dhfr, dhps, pfcrt et pfmdr-1 ----------------------------- 96 10 RESUME Le paludisme, infection parasitaire mortelle dans sa forme grave, est très répandu en zone intertropicale où il sévit de façon endémique. Le traitement de cette pathologie est rendu difficile ces dernières années à cause de l'émergence des souches résistantes de P. falciparum, agent majoritairement causal du paludisme en Afrique subsaharienne, aux antipaludiques usuels (amino4-quinoléines, antifoliques et antifoliniques) accessibles à la plupart des familles à revenu modeste. Depuis la constatation en 1986 des premiers cas de résistance du parasite en Côte d'Ivoire, relativement peu d'études ont été consacrées à l'évaluation de la chimio-résistance de P. falciparum dans ce pays. Il nous a donc paru nécessaire de mettre en place un système de surveillance de la résistance de P. falciparum aux antipaludiques au moyen des tests d'efficacité thérapeutique, in vitro et moléculaires, basés sur l'évaluation des marqueurs génétiques de la résistance aux antipaludiques. Le test d'efficacité thérapeutique a concerné la chloroquine (CQ) et la sulfadoxinepyriméthamine (SP) selon le protocole de l'OMS de 14 jours de suivi, deux années consécutives pour chaque médicament. La classification des réponses au traitement s'est faite selon le nouveau protocole de l'OMS 2002, en termes d'échec thérapeutique précoce (ETP), tardif (ETT) et de réponse clinique et parasitologique adéquate (RCPA). Dans l'étude in vitro, les isolats de P. falciparum prélevés des sujets atteints de paludisme ont été mis en culture en présence de concentrations variables d'antipaludiques (chloroquine, pyriméthamine, quinine). Pour chaque isolat mis en culture, nous avons déterminé sa sensibilité à chaque molécule en fonction de la concentration inhibitrice 50 % (CI50). Le seuil de résistance varie selon qu'il s'agit de la chloroquine, 100 nM ; de la pyriméthamine (PYR), 100 nM ; de la quinine (QU), 800 nM. À l'exception de la chloroquine, les seuils de résistance n'ont pas encore été validés et restent arbitraires. Les techniques de biologie moléculaire offrant de nouvelles possibilités de recherche en parasitologie, l'approche plus fondamentale basée sur l'évaluation des supports génétiques de la résistance a été 11 réalisée après extraction de l'ADN plasmodial et l’amplification par PCR des gènes pfcrt, dhfr, dhps et pfmdr1. La digestion enzymatique ou RFLP à l'aide d'endonucléases spécifiques Apo I pour le codon 76 du gène pfcrt, et Alu I, Bsr I et Scr FI pour le codon 108 du gène dhfr ont permis d'évaluer rapidement sur un grand nombre d'isolats la proportion de parasites sauvages et mutants. Le séquençage des fragments d'ADN des gènes dhfr, dhps, pfmdr-1 de chaque isolat de P. falciparum a été réalisé après purification de l'amplifiat et a permis de rechercher d'éventuelles nouvelles mutations en plus des mutations habituelles impliquées dans la résistance de P. falciparum aux antipaludiques. Les résultats du test de l'efficacité thérapeutique de la chloroquine ont révélé 44,6 % d'échecs thérapeutiques dont 21,7 % d'échecs thérapeutiques précoces et 22,9 % d'échecs thérapeutiques tardifs contre 55,4 % de réponses cliniques et parasitologiques adéquates. Les nombreux cas d'échecs thérapeutiques tardifs sont répartis en échecs parasitologiques tardifs (19,3 %) et en échecs cliniques tardifs (3,6 %). En ce qui concerne la sulfadoxine-pyriméthamine, 23,6 % d'échecs thérapeutiques contre 76,4 % de réponses cliniques et parasitologiques adéquates ont été observés. La différence entre les pourcentages d'échecs thérapeutiques à la chloroquine et à l’association sulfadoxine-pyriméthamine est significative : pour χ2 = 5,6 ; ddl = 1 ; p = 0,02. Par ailleurs, aucun cas d'échec thérapeutique tardif à la sulfadoxine-pyriméthamine (incluant les échecs parasitologiques tardifs) n'a été observé dans cette étude. L'étude de la chimio-sensibilité in vitro a révélé quant à elle, 63,8 % d'isolats chloroquino-sensibles (CQ-S) et 36,2 % d'isolats chloroquinorésistants (CQ-R). La classification arbitraire des réponses in vitro à la pyriméthamine en sensible : en dessous de 100 nM ; résistance modérée : entre 100 et 2000 nM ; forte résistance : plus de 2000 nM, a donné 8 % d'isolats sensibles, 53 % d'isolats modérément résistants et 39 % d'isolats hautement résistants. Il n'existe aucune différence significative entre le groupe des isolats chloroquino-résistants et des isolats hautement résistants à la pyriméthamine, (χ2 = 0,09 ; ddl = 1 ; p = 0,76). Aucun isolat quinino-résistant n'a été mis en évidence dans cette étude. L'analyse du 12 polymorphisme des fragments d'ADN des isolats de P. falciparum a révélé 100 % d'isolats K76T chez les enfants ayant un échec thérapeutique à la chloroquine et 71 % d'isolats K76T au sein des isolats chloroquino-résistants. Cependant, 12 % des enfants ayant une réponse clinique et parasitologique adéquate à la chloroquine portaient également des isolats K76T. Les mutations affectant les gènes dhfr et dhps ont concerné respectivement 26,4 % et 93,4 % des isolats étudiés. Si les isolats dhfr mutants étaient portés par 86 % des enfants ayant un échec thérapeutique à la sulfadoxine-pyriméthamine, les mutants dhps étaient présents chez 100 % de ces enfants. 85 % de ces isolats dhfr mutants étaient, soit hautement résistants, soit avaient une résistance modérée à la pyriméthamine. La mutation au niveau du gène pfmdr-1 n'a concerné que 79 % des fragments d'ADN des isolats étudiés. Aucune corrélation n'a été formellement établie entre les mutations affectant le gène pfmdr-1 et la résistance des isolats à la quinine dans cette étude. Les coefficients de kappa déterminés pour rechercher la concordance entre les différents tests (in vivo, in vitro, profil génétique des gènes) montrent d'une part un très bon accord entre les tests in vivo à la chloroquine et le profil génétique de pfcrt (kappa = 0,9), un accord modéré entre le test in vivo à la sulfadoxine-pyriméthamine et le test moléculaire du gène dhfr-ts (kappa = 0,59), d'autre part, une très mauvaise concordance lorsqu'il s'agit du gène pfmdr-1 et l'efficacité thérapeutique de la chloroquine (kappa < 0), puis entre le test in vitro à la pyriméthamine et le profil génétique de dhps (kappa = 0,28). Ces résultats concernant la chimiorésistance de P. falciparum reposent le problème de l'utilisation de la chloroquine et de la sulfadoxine-pyriméthamine comme médicament de première et de deuxième intention en Côte d'Ivoire en général, et à Abidjan en particulier. En effet, le nombre d'échecs thérapeutiques précoces et d'échecs cliniques tardifs (25,3 %) observés avec la chloroquine dans cette zone est le même que celui obtenu en 2000 (26,9 %) dans le centre de la Côte d'Ivoire. Bien qu'il n'ait pas été observé d'échec parasitologique tardif avec la sulfadoxine-pyriméthamine, ce qui permet une bonne récupération du statut hématologique normal des enfants, le nombre d'échecs 13 thérapeutiques (23,6 %) à ce médicament n'est pas loin de 25 % (taux d'échec permettant de décider d'un changement de médicament). De ce fait, son utilisation comme potentiel suppléant de la chloroquine dans cette zone n'augure pas de lendemain meilleur. En définitive, ces résultats qui prennent en compte les différents aspects de la surveillance de la résistance serviront de base de données au programme national de lutte contre le paludisme (PNLP) en Côte d'Ivoire pour une meilleure utilisation et une rationalisation des antipaludiques usuels dans le district d'Abidjan. Ils vont conduire également à faire un suivi de la chimio-résistance dans les autres régions du pays. Eu égard aux difficultés en termes de coût et de personnels qualifiés pour la réalisation des tests in vitro et moléculaire tout aussi utiles pour surveiller les variations de la sensibilité de P. falciparum aux antipaludiques et offrir un système d'alerte précoce, il conviendrait pour le PNLP en collaboration avec les Institutions de recherche locales et sous régionales qui en ont les compétences de conjuguer leurs efforts vers une centralisation de la recherche sur la nature des isolats en circulation. -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Mots clés : Abidjan (Côte d'Ivoire), Dihydrofolate réductase (dhfr), Dihydroptéroate synthétase (dhps), pfcrt, pfmdr-1, Epidémiologie, Plasmodium falciparum, Résistance aux antipaludiques 14 INTRODUCTION 15 I-1 Définition et historique du paludisme I-1.1 Définition Infection parasitaire mortelle dans sa forme grave, le paludisme ou malaria tiré de l’italien «mal-aria» qui veut dire mauvais air est une parasitose due à un protozoaire. Il est transmis à l’homme par la piqûre d’un moustique du genre Anopheles et se caractérise par l’apparition d’un accès fébrile provoqué par l’hémolyse due à la présence et au développement du parasite dans les hématies. L'agent pathogène de cette érythrocytopathie est un eucaryote unicellulaire appartenant à l'embranchement des Apicomplexa, à la classe des Aconoidasida, à l'ordre des Haemosporida, à la famille des Plasmodiidae et au genre Plasmodium (Levine, 1988). Les plasmodies parasitent divers hôtes dont les reptiles, les oiseaux, les mammifères (rongeurs, primates) et sont transmis par des Culicidés telles que Anopheles pour les Plasmodiums de mammifères et Aedes pour les Plasmodiums d'oiseaux dans les conditions naturelles. En Afrique subsaharienne, les principaux vecteurs du paludisme sont Anopheles funestus, An. arabiensis et An. gambiae (Carnevale et al., 1984 ; Mouchet et al., 1993). I-1.2 Historique L’origine géographique de cette maladie est controversée et se perd dans la nuit des temps. Si pour certains auteurs, l’Afrique tropicale serait le berceau de cette affection (Knell, 1991), déjà, au deuxième siècle avant Jésus-Christ, les grecs et les romains montraient qu’il existait une relation entre les fièvres intermittentes et la proximité de terrains marécageux. De cette façon, Hippocrate et Galien seront les premiers à décrire les symptômes de la fièvre tierce bénigne et de la fièvre quarte (Ambroise-Thomas et al., 1984 ; Brasseur et al., 1987). L’agent pathogène de cette maladie est un hématozoaire polymorphe (OMS, 1987) qui ne fut découvert que vers la fin du XIXe siècle (1880) par un médecin français du nom d'Alphonse Laveran. Il a été nommé Oscillaria malariae puis Heamanoeba malariae. Successivement, furent mis en évidence après le sous-genre P. falciparum (Welch, 1897) qui n'a qu'une seule génération de 16 schizontes exoérythrocytaires et dont les gamétocytes sont falciformes, le sous-genre Plasmodium qui comprend P. vivax (Grassi et Feletti, 1890), P. malariae (Laveran, 1881) et P.ovale (Stephens, 1922). L’hypothèse d’une transmission par la femelle d'un moustique du genre Anopheles a été d'abord émise puis, en 1887 Ronald Ross déclare que l’anophèle était le vecteur du paludisme. Enfin, les travaux de Grassi vont confirmer cette déclaration en 1898. Cette même année, Batista et Bignami décrivirent le cycle de reproduction du Plasmodium et en 1900, Schandinu en nomme les différents stades. Les ravages dus au paludisme pendant la Première Guerre mondiale vont susciter la recherche et la mise à disposition de nouvelles molécules antipaludiques telles que les dérivés des amino-8quinoléines, des amino-9-acridines et des amino-4-quinoléines dont la plus représentative est la chloroquine (Bruce-Chwatt et al., 1984 ; Bryskier et Labro, 1988). Cette molécule sera largement utilisée aussi bien en prophylaxie qu’en traitement curatif. En 1950 l’OMS lance un programme d’éradication du paludisme à l’échelle mondiale : «le monde uni contre le paludisme». Ce cri d'alarme va permettre le développement de nombreux antipaludiques de synthèse dont les plus connus sont l'amodiaquine, la pyriméthamine, le cycloguanil et le proguanil. En 1971 l’activité antiplasmodiale d’un extrait d’Artemisia annua L. dont le principe actif est l’artémisinine sera mis en évidence (Bryskier et Labro, 1988). Malheureusement, malgré le nombre relativement considérable d’antipaludiques disponibles depuis l’identification et l’isolement des deux alcaloïdes fondamentaux des écorces de quinquina (quinine et cinchonine) en 1820 par Pelletier et Caventou, l’OMS met fin au programme mondial d’éradication du paludisme à cause de son insuccès car l'enthousiasme thérapeutique est menacé par l’apparition dès le début des années 60 des premiers cas de résistance à la chloroquine. Suite à l'échec de ce programme, ainsi qu'à de nombreux cas de paludisme parmi les troupes américaines envoyées au Vietnam, un vaste programme de criblage a été entrepris par l'armée américaine et va permettre de découvrir la méfloquine et l'halofantrine qui seront plus tard développées par les firmes pharmaceutiques. 17 I-2 Maladie et symptômes I-2.1 Épidémiologie du paludisme (Golvan, 1983). La simultanéité des événements suivants concourt à l'apparition du paludisme : i- La présence d’hommes porteurs de gamétocytes de Plasmodium dans le sang. En général, les enfants sont porteurs de gamétocytes plus fréquemment que les adultes. L’enfant est donc épidémiologiquement considéré comme meilleur «réservoir» de parasites que l’adulte. ii- L’existence d’une population d’anophèles vecteurs qui, lors de leur repas sanguin sur l’homme impaludé, puisent ces gamétocytes et assurent la multiplication sexuée du parasite. iii- La présence d’hommes réceptifs au Plasmodium, en particulier les enfants autochtones et les immigrants en date récente. Les vecteurs infectant inoculeront à l’homme sain en le piquant, les sporozoïtes, formes infestantes des plasmodies. iv- Au rang des conditions écologiques nécessaires à la vie de l’anophèle et à celle du Plasmodium qu’il héberge, il faut citer l’exigence thermique. En outre, comme pour toute maladie transmissible, il faut qu’il soit atteint un seuil d’épidémisation, c’est-à-dire une densité critique de réservoir de parasites d’anophèles et de sujets réceptifs pour que le paludisme puisse paraître et se manifester ensuite comme cas sporadiques ou cas d’épidémies vraies. I-2.2 Symptomatologie (Danis, 1991 ; Gilles, 1991) Les manifestations cliniques du paludisme sont exclusivement liées à la schizogonie endoérythrocytaire. Les principaux signes que sont la fièvre, l’anémie et le subictère sont dus à l’éclatement des hématies et des rosaces avec libération du pigment malarique. L'expression et la gravité de la maladie dépendent du parasite (espèce plasmodiale et densité parasitaire) et de l’état de l’individu (prémunition). Ainsi, ces manifestations vont de l'accès palustre non compliqué à l'accès palustre grave. Selon les cas, il est possible de distinguer le paludisme de primo-invasion, l'accès palustre intermittent, l'accès pernicieux ou neuropaludisme, le paludisme viscéral évolutif et la fièvre bilieuse hémoglobinurique. 18 Le paludisme de primo-invasion est caractérisé par une fièvre allant de 39 à 40°C qui s’accompagne de myalgies et de céphalées frontales. Cette fièvre diminue d’intensité (frisson et sueur) après quelque temps. Il est également possible d'observer une hépatomégalie, un subictère et un herpès labial. Bien traitée, la guérison est sans séquelle. Quand la prise en charge est mal conduite, le paludisme de primo-invasion peut évoluer vers l’accès palustre intermittent, le neuropaludisme ou le paludisme viscéral évolutif. L'accès palustre intermittent est annoncé par des prodromes tels que les céphalées, les nausées, l’asthénie et l’herpès labial. Il est caractérisé par les stades de frissons, de chaleur et de sueur. En cas de mauvaise prise en charge, l’accès palustre intermittent peut évoluer vers l’accès pernicieux ou vers le paludisme viscéral évolutif. L'accès pernicieux ou neuropaludisme est dû à P. falciparum et se caractérise par un coma stade II ou plus avec des convulsions généralisées et répétées, un syndrome de détresse respiratoire aiguë, un œdème pulmonaire, un collapsus circulatoire, une hémoglobinurie, une coagulation intravasculaire disséminée. Au plan biologique, l'accès pernicieux est caractérisée par une anémie grave (sévère), une hypoglycémie, une acidose sanguine, une hyperlactatémie ; la multiplication et la cytoadhérence des hématozoaires sont intenses dans les capillaires cérébraux (WHO, 2000). Le paludisme grave ou compliqué peut conduire à la mort. Son évolution dépend de la rapidité et de la qualité de la prise en charge thérapeutique. Il est fatal en 2-3 jours, voire quelques heures, si le traitement est mal ou non conduit. Le paludisme viscéral évolutif survient chez un sujet vivant en zone endémique et insuffisamment ou non prémuni, mais se soumettant à une chimioprophylaxie incorrecte et se faisant piquer par des anophèles femelles. L’évolution de la manifestation clinique dépend du traitement. Bien traité, la guérison est sans séquelle ; dans le cas contraire, ce type de paludisme évolue vers l’accès pernicieux. 19 La fièvre bilieuse hémoglobinurique est une réaction immuno-allergique grave qui survient classiquement chez un sujet qui se soumet irrégulièrement à un traitement ou probablement une prophylaxie aux sels de quinine (Djibo et al., 2000 ; Khandelwal et al., 2001). Plus récemment, la fièvre bilieuse hémoglobinurique a été rapportée après l'administration de l'halofantrine (Vachon et al., 1992 ; Orlando et al., 1996 ; Bruneel et al., 2002). Dans les zones de chloroquinorésistance, cette fièvre est de plus en plus rencontrée (Djibo et al., 2000 ; Bruneel et al., 2002). I-3 Diagnostic biologique En zone d’endémie palustre, le traitement du paludisme est le plus souvent donné à la suite d’un diagnostic clinique où le symptôme majeur demeure la fièvre. Ce type de diagnostic est pleinement justifié dans la mesure où la plupart des centres de santé sont dépourvus de laboratoire et la majorité de la population est porteuse asymptomatique (WHO, 2000). Néanmoins, si le traitement présomptif de la fièvre apporte une satisfaction surtout chez les enfants de moins de cinq ans, confirmer le diagnostic clinique par un examen biologique permet de réduire l'utilisation des antipaludiques dans le traitement injustifié pour des fièvres non palustres (Yavo et al., 2002). En effet, la mise en œuvre des programmes de lutte contre le paludisme intègre la recherche d'un diagnostic précoce et d'un traitement efficace. La clinique de cette affection n'étant pas toujours évocatrice d'un paludisme, une confirmation biologique est souvent nécessaire. Ainsi, le diagnostic du paludisme comprend les techniques de diagnostic indirect et direct. Les techniques de diagnostic indirect consistent à rechercher la présence d’anticorps dans le sérum du malade. Elles sont indicatives d'une infection antérieure et sont par conséquent sans valeur diagnostique réelle dans les zones d'endémie palustre. Parmi ces techniques, il existe l’immunofluorescence indirecte, l’hémagglutination passive, le test Elisa (Mackey, 1982 ; AmbroiseThomas et al., 1993 ; Mason et al., 2002). Quant au diagnostic direct, il permet la mise en évidence du parasite. Ce sont la goutte épaisse, le frottis sanguin mince (OMS, 1994), le quantitative buffy coat test (QBC) (Yavo et al., 20 2002), le test parasight, le test optimal. Bien que la plus sensible des techniques de diagnostic, la PCR demande une longue procédure, des équipements et des réactifs spécialisés et coûteux. La cible est constituée du matériel génétique du parasite (WHO, 2000). De toutes ses techniques, l'association goutte épaisse / frottis sanguin demeure la bonne alternative (Thellier et al., 2002) pour le diagnostic biologique du paludisme dans les pays en développement et est surtout recommandée pour le suivi des sujets inclus dans le protocole OMS de l'efficacité thérapeutique des antipaludiques. I-4 Antipaludiques Depuis les découvertes empiriques, il y a plusieurs siècles, de l’activité de Artemisia annua L. (Warburton, 1984) en Chine et de l’écorce de quinquina sur les «fièvres de marais» en Amérique du Sud, jusqu’à nos jours, plusieurs centaines de milliers de médicaments antipaludiques ont été étudiés. À l’heure actuelle, moins d’une dizaine de ces produits sont disponibles, témoignant de la difficulté d’une recherche qui s'avère peu productive et du génie évolutif des plasmodies qui résistent de plus en plus aux médicaments. Dans cette situation, il convient de bien connaître les quelques produits encore utilisables afin de tirer le meilleur profit de leur qualité. Il est possible de classer les antipaludiques en fonction de leur nature chimique (amino-4-quinoléines, amino-8-quinoléines, amino-alcools, sesquiterpènes lactones…), de leur point d’impact sur l’un des stades du cycle évolutif du parasite (schizonticides, gamétocytocides, sporontocides) et en fonction de leur origine (naturelle, synthèse). De façon générale, les antipaludiques jusque-là mis à disposition par les firmes pharmaceutiques sont tous des schizonticides sanguins, actifs sur les formes asexuées du parasite. Néanmoins, certains exercent une action inhibitrice sur les gamétocytes immatures de P. falciparum (Bryskier et Labro, 1988). Les schizonticides intra-érythrocytaires peuvent être divisés en trois classes selon leur lieu d'action : les lysosomotropes, les antimétabolites et les antibiotiques. 21 I-4.1 Lysosomotropes L’efficacité sélective de ces antipaludiques est le fait de leur concentration très élevée atteinte dans les hématies parasitées par rapport aux hématies non parasitées. Ils agissent sur le processus ou les produits de digestion de l'hémoglobine (Warhurst et al., 2002). Ce sont essentiellement les amino4-quinoléines, les bases de mannich, les amino-alcools, et les dérivés de l'artémisinine. Les amino-4-quinoléines représentent une famille de médicaments dont le plus utilisé est la chloroquine, antipaludique majeur qui a révolutionné le traitement du paludisme en Afrique. Ainsi, par son efficacité, sa tolérance exceptionnelle et sa moindre toxicité par rapport aux autres molécules de la même famille, la chloroquine a pratiquement éclipsé pendant longtemps les autres molécules antipaludiques découvertes dans les années 1950. Malheureusement, elle est confrontée à une résistance confirmée des hématozoaires du paludisme du fait de sa moindre accumulation à l’intérieur des érythrocytes parasités par les plasmodies résistants. Les bases de mannich comprennent l'amodiaquine, l'amopyroquine et la pyronaridine. L’amodiaquine est indiquée dans les cas de chloroquino-résistance. Elle est rapidement et presque totalement absorbée et est entièrement métabolisée dans le foie pour donner un métabolite actif, le monodeséthylamodiaquine. Néanmoins, tout comme la chloroquine, elle entraîne des troubles digestifs (nausées, vomissements), oculaires, visuels, cutanés (prurit, urticaire). De plus l’amodiaquine provoque une agranulocytose et une hépato-toxicité. Elle est donc contre-indiquée en prophylaxie. Quant à la pyronaridine, elle a été synthétisée en Chine en 1970 (Chang et al., 1992 ; Zoguéreh et Delmont, 2000) et dérive à la fois de la quinacrine (mépacrine) et de l'amino-4quinoléine (amodiaquine). Les CI50 sur les souches sensibles et chloroquinorésistantes sont comparables à celle de la méfloquine (Basco et al., 1999). Néanmoins sa biodisponibilité est faible (35 %) (Debaert, 2000). Les amino-alcools regroupent des composés à structures chimiques diverses. Ils ont en commun un radical carbinol ou méthanol. La connaissance de la structure chimique de la quinine a 22 servi de modèle au développement et à la synthèse des aryl-amino-alcools (Basco et al., 1994 ; Ridley et Hudson, 1998). Ces derniers comprennent essentiellement les quinoléines méthanols (méfloquine), les phénanthrènes méthanols (halofantrine) et le luméfantrine. L’artémisinine est un endopéroxyde naturel issu de la pharmacopée chinoise. La présence du groupe peroxy est essentielle pour l’activité antipaludique de l’artémisinine et ses dérivés actifs dont la dihydro-artémisinine qui est une forme lactone ou hémiacétal des sesquiterpènes. Elle possède une activité antipaludique élevée en se concentrant dans les érythrocytes parasités. En dehors de ce dérivé, il en existe d'autres tels que l’artéméther qui est un dérivé méthyl éther qui s’obtient par réduction du carbonyle lactone, l’artélinate (acide artélinique), l’artééther (dérivé éthyléther) et l’artésunate (acide artésunique). Cette dernière molécule résulte de la réduction du lactone, ce qui permet la formation d’éther et d’ester (Basco et al., 1994). Les schizonticides à action rapide sont le plus souvent utilisés dans le traitement des phases aiguës du paludisme, soit seuls, soit en association avec d’autres schizonticides. I-4.2 Antimétabolites (Lau et al., 2001) Ils regroupent les antifoliques, les antifoliniques et les analogues de l'ubiquinone. Les antifoliques et les antifoliniques ne s’accumulent pas directement dans le plasma après absorption, mais se lient aux tissus, aux protéines et aux lipides de l’organisme. Cette caractéristique leur confère un effet prolongé. Les antifoliques sont les sulfamides et les sulfones. Les sulfamides sont des dérivés du sulfanilamide ou de l’amide-4-aminobenzène acide sulfonique. Les deux composés actuellement utilisés comme antipaludiques sont la sulfadoxine et le sulfalène. Ces molécules peuvent entraîner une agranulocytose et une réaction cutanée pouvant aller d’un urticaire à une manifestation plus grave réalisant le syndrome de Stevens-Johnson. De ce fait, elles sont contre-indiquées chez le sujet hypersensible, les prématurés et le nouveau-né pendant le premier mois et chez la femme enceinte pendant les trois premiers mois. 23 Les antifoliniques sont représentés par les biguanides et leurs dérivés. Les plus utilisés en thérapeutique antipalustre sont le proguanil et la pyriméthamine. Leur bonne activité antipaludique est liée à la présence du noyau chlorophényl et au groupe isopropyle pour le proguanil et à la présence du substituant 5-p-chlorphényl et du groupe éthyle en position 6 pour la pyriméthamine. Le proguanil et ses dérivés sont d’absorption rapide mais d’élimination lente. Quant aux analogues de l'ubiquinone, ils sont représentés par l'hydroxynaphtoquinone dont l'atovaquone. C'est un produit nouvellement reconnu comme possédant des propriétés antipaludiques (Baggish et Hill, 2002) en plus de son indication dans le traitement de la pneumocystose et de la toxoplasmose cérébrale. Il est actif sur tous les stades du cycle du parasite et sur les souches de P. falciparum résistantes ou non à la chloroquine. L’atovaquone est utilisée en association avec le proguanil (Malarone®) afin de réduire les taux de rechutes relativement élevés (30 %). Les effets secondaires qui ont été rapportés sont essentiellement des troubles digestifs (nausées, vomissements), des douleurs abdominales et des céphalées (Laronze et laronze, 2000). I-4.3 Antibiotiques (Zoguéreh et Delmont, 2000) Les antibiotiques les plus utilisés en thérapeutique du paludisme sont les cyclines et les macrolides. Ces antibiotiques sont actifs sur les formes sanguines asexuées et sur les formes exoérythrocytaires primaires de P. falciparum. Ils sont utilisés dans les régions où la sensibilité de P. falciparum à la quinine est diminuée (Asie du Sud-Est) (Bourgeade et Delmont, 1998). Ces antipaludiques sont représentés essentiellement par la tétracycline (macrolides) et la doxycycline (cyclines). La tétracycline est toujours utilisée en thérapeutique en association avec la quinine à cause de son action lente. Quant à la doxycycline, elle est utilisée en chimioprophylaxie chez le sujet intolérant ou en cas de contre-indication à la méfloquine et projetant un voyage de courte durée dans une zone de méfloquino-résistance (Baudon, 1999). Elle est active aussi bien sur les souches multirésistantes que sur les souches chloroquinosensibles. Toutefois, les cyclines sont contreindiquées chez la femme enceinte et le jeune enfant de moins de 11 Kg ou de moins de 8 ans. 24 I-4.4 Mode d’action des antipaludiques I-4.4.1 Métabolisme du Plasmodium Digestion de l'hémoglobine Une fois à l'intérieur de l'hématie le Plasmodium digère l'hémoglobine afin d'obtenir les acides aminés nécessaires à sa synthèse protéique et à la formation d'ADN. Ce processus fait intervenir deux protéases aspartates (également appelées plasmepsines I et II) et probablement une cystéine protéase. La première protéase aspartate intervient au niveau du stade trophozoïte et la deuxième au stade sporozoïte et au stade jeune schizonte. Quant à la cystéine protéase, les travaux de Kamchonwongpaisan et al. ont montré qu'elle participe à la dégradation de la globine à un niveau plus précoce (Kamchonwongpaisan et al., 1997). La digestion de l'hémoglobine entraîne la formation de la ferriprotoporphyrine IX (FPP IX) ou hématine. Cette dernière est toxique pour le parasite, mais dans les conditions normales, le Fe 2+ de son noyau héménique est rapidement oxidé en Fe 3+. La FPP IX va ensuite s'associer à une protéine liant l'hème sous forme d'hémozoïne ou pigment malarique non toxique. L'hémozoïne est un polymère constitué de monomères d'hème assemblés par un oxygène lié à Fe 3+ (Ridley, 1998). Métabolisme des folates Les bases puriques et pyrimidines sont nécessaires à la synthèse de l'ADN. Plasmodium étant incapable de synthétiser les bases puriques, il utilise celles de l'hôte. Par contre, au niveau des bases pyrimidiques, il les synthétise de novo parce qu'il est incapable d'utiliser l'acide folique de l'hôte. Ceci aboutit à la synthèse de dihydroptéroate grâce à l'action de la dihydroptéroate synthétase (DHPS) sur l'acide p-aminobenzoïque, puis à la synthèse de dihydrofolate par action de la dihydrofolate réductase (DHFR), véritable cofacteur dans la synthèse des pyrimidines. Chaîne de transport des électrons L'existence d'une mitochondrie dans les stades asexués et sexués du parasite a été mise en évidence par Krungkrai et al (Krungkrai et al., 1999). Celle-ci serait le centre d'un système de 25 transport d'électron dont les fonctions non encore bien élucidées sont étroitement liées à la biosynthèse de novo des pyrimidines en récupérant les électrons de la dihydroorotate déshydrogénase. Ceci génère un potentiel de membrane qui intervient dans de nombreuses activités métaboliques tels que le catabolisme des acides aminés, des lipides et de l'hème ou encore l'homéostasie du calcium intracellulaire (Srivastava et al., 1997). I-4.4.2 Mode d’action des lysosomotropes Les amino-4-quinoléines De l’espace extra-cellulaire à l’espace intra-cellulaire des hématies, il existe un gradient de pH qui s’accentue lorsque l’hématie est parasitée, du fait de la vacuole digestive acide. Ces antipaludiques sont des bases faibles (Krogstad et Schlesinger, 1986 ; Krogstad et al., 1986) qui se concentrent sélectivement dans la vacuole parasitaire où elles deviennent protonées (Yayon et al., 1984). Leur passage dans la vacuole digestive est soit un phénomène passif qui suit le gradient de pH, régulé par une ATPase vacuolaire, soit un phénomène actif. Dans ce dernier cas, ce passage nécessite la présence d'une perméase ou d'un autre transporteur (Warhurst, 1986 ; Sanchez et al., 1997). Une fois à l’intérieur des hématies, les amino-4-quinoléines inhibent les activités enzymatiques (protéases, phospholipases, phosphatases) et la dégradation de l’hémoglobine, source principale des acides aminés du parasite intra-érythrocytaire. Leur action concerne principalement les stades asexués (trophozoïtes et schizontes immatures) du parasite (Le Bras et al., 1993). Ainsi, les amino-4quinoléines s'intercalent entre les dimères d'hématine ou FPPIX, produit de dégradation de l'hémoglobine à l'intérieur de la vacuole digestive du parasite (Moreau et al., 1982 ; Warhurst et al., 2002). En effet, elles ont une forte affinité pour la FPPIX avec laquelle elles se lient pour former un complexe inhibiteur d’activités enzymatiques, plus spécifiquement celles des protéases (Van der Jagt et al., 1987 ; Dorn et al., 1998 ; Ridley, 1998). En entraînant une fuite ionique (potassium), ce complexe est toxique pour les membranes plasmodiales et érythrocytaires. 26 Les bases de Mannich Le mécanisme d'action de l'amodiaquine n'est pas encore connu. Les amino-alcools Ces antipludiques se lient dans le plasma à des lipoprotéines de haute densité. Les principes actifs de ces médicaments interagiraient avec une protéine membranaire du globule rouge (la stomatine) et seraient transférés dans le parasite par une voie de recapture des phospholipides exogènes (Debaert, 2000). Si le mode d'action des amino-4-quinoléines est connu, les bases moléculaires qui sous-tendent l'effet de la quinine et des autres amino-alcools ne sont pas encore totalement élucidées. Mode d’action des sesquiterpènes lactones (Basco et al., 1994) Issue de la pharmacopée chinoise, la valeur thérapeutique de l’artémisinine a été redécouverte au début des années 1970 par les chercheurs chinois qui ont isolé et purifié le principe actif. C’est l'un des rares endoperoxydes naturels qui est caractérisé par la présence d’un groupement peroxyde (épidioxyde). La différence avec les autres antipaludiques, surtout les amino-alcools et les amino-4quinoléines, est l’absence d’un hétérocycle comprenant un azote. L’action antipaludique et la stabilité de la molécule sont le fait des ponts carbone-oxygène situés à des distances alternantes. Les sesquiterpènes produisent rapidement des modifications dans le noyau du parasite. La dihydroartémisinine, le principal composé actif de l’artémisinine, inhibe la synthèse protéique plasmodiale et bloque la réplication des acides nucléiques. Son mode d’action implique les radicaux libres qu’elle produit grâce à l’effet oxydant du groupement époxy en présence du fer. I-4.4.3 Mode d’action des antimétabolites Les antifoliques et les antifoliniques agissent, respectivement, comme des inhibiteurs de la dihydroptéroate synthétase (DHPS) et de la dihydrofolate réductase thymidylate-synthétase (DHFRTS), enzyme bifonctionnelle (Bzik et al., 1987 ; Warhurst et al., 2002 ; Yuvaniyama et al., 2003) qui catalyse les réactions séquentielles de la biosynthèse du désoxythymidine monophosphate (dTMP) 27 nécessaire à la synthèse de l’ADN du Plasmodium. Ces deux sous-familles de composés agissent séquentiellement sur la même voie métabolique du parasite. Ainsi, les antifoliques inhibent par compétition avec l'acide p-amino-benzoïque (PABA), l'action de la dihydroptéroate synthétase (DHPS), absente des cellules des mammifères et dont le rôle est de catalyser la synthèse de dihydroptéroate à partir du PABA. Quant aux antifoliniques, ils ont pour cible la dihydrofolate réductase (DHFR). Ils se fixent sur le site actif de l'enzyme et empêchent la synthèse des bases pyrimidiques, ce qui aboutit nécessairement à un arrêt de la croissance du parasite. On pensait fort récemment, que les antifoliniques utilisés (pyriméthamine, cycloguanil) avaient une plus forte affinité pour le site actif de la DHFR plasmodiale que pour celui de la DHFR humaine. En réalité, l'effet différentiel de l'antifolinique vis-à-vis de ces deux cibles vient du fait que la cellule humaine augmente sa synthèse de DHFR lorsque la quantité de molécules actives vient à baisser. Le parasite ne possède pas ce mécanisme de rétrocontrôle (Zhang et Rathod, 2002). L'emploi simultané de composés de ces deux sous-familles d'antipaludiques entraîne une potentialisation de leurs effets. Ainsi, la dose nécessaire de chaque composé est diminuée et les parasites sont détruits plus rapidement. I-4.5 Schéma de l’utilisation des antipaludiques Suivant les recommandations de l'OMS, le programme national de lutte contre le paludisme (PNLP) dans la majorité des pays de l'Afrique tropicale recommande l’utilisation de trois médicaments pour le traitement de l’accès palustre non compliqué à P. falciparum. Il s’agit de la chloroquine ou de l’amodiaquine, de la sulfadoxine-pyriméthamine et de la quinine. La disponibilité de ces antipaludiques dans les pharmacies de la santé publique (PSP) et leur coût les rendent accessibles aux familles à revenu modeste. Leur prescription est hiérarchisée en trois niveaux de traitement qui sont le traitement de première, deuxième et troisième intention. En dehors de ces quatre antipaludiques, d’autres antipaludiques comme les aryl-amino-alcools et les dérivés de l’artémisinine sont disponibles dans les officines. Malgré l’efficacité relative de la sulfadoxine- 28 pyriméthamine (Henry et al., 2002) et totale de la quinine en cas de chloroquino-résistance, la plupart des autres antipaludiques sont utilisés et régulièrement prescrits par les cliniciens. I-5 Chimiorésistance I-5.1 Définition Depuis l’apparition de la résistance de P. falciparum aux antipaludiques de synthèse, les formes endo-érythrocytaires asexuées deviennent de plus en plus capables de survivre aux doses thérapeutiques de plusieurs antipaludiques actuellement disponibles. La survie de ces parasites ou leur aptitude à se reproduire malgré l’administration et l’absorption du médicament employé à des doses égales ou supérieures aux doses ordinairement recommandées mais comprises dans les limites de tolérance du sujet a été définie en 1973 par l’OMS comme étant la chimio-résistance (OMS, 1973). Les progrès réalisés en matière de recherche pharmacologique et biochimique (Homewood et Neame, 1980) ont permis d’appréhender d’autres approches beaucoup plus techniques de la chimiorésistance, lesquelles permettent de clarifier, décrire et mieux comprendre la résistance de Plasmodium aux différents médicaments (Basco et Ringwald, 2000). I-5.2 Mécanisme de résistances de P. falciparum aux antipaludiques I-5.2.1 Mécanisme de résistances aux lysosomotropes L’essentiel des études réalisées porte sur la chloroquine. En effet, toutes les souches de P. falciparum chloroquino-résistantes étudiées ont montré un déficit de concentration du médicament dans la vacuole digestive, plus probablement en rapport avec une sortie (efflux) rapide de la chloroquine hors de la vacuole, qu’avec une diminution de la pénétration du produit (Krogstad et al, 1987). Ce phénomène d'efflux de médicament serait lié à des mutations ponctuelles au niveau du gène pfcrt (P. falciparum chloroquine resistance transporter) situé sur le chromosome 7 dont le produit d'expression est une protéine transmembranaire localisée dans la membrane digestive de la vacuole du parasite (Mayor et al., 2001; Wellems et Plowe, 2001). Ces mutations sont à la base de l'acidification du pH vacuolaire qui pourrait avoir pour effet d'altérer le flux de chloroquine ou de 29 réduire la fixation du médicament à l'hématine (Fidock et al., 2000). Les études réalisées par Fidock et al. sur les clones des référence ont été confirmées par les résultats obtenus chez les isolats d'origine africaines par Djimde et al (Djimde et al., 2001). En dehors de la sortie de la chloroquine, le gène pfcrt est normalement impliqué dans la régulation du gradient de pH. I-5.2.2 Mécanisme de résistances aux antimétabolites (antifoliques et antifoliniques) Le rôle essentiel des antifoliques est de permettre une potentialisation des antifoliniques. La résistance à ces composés est due à une modification de l'enzyme DHPS (pour revue, le Bras et al., 1996). Ainsi, la résistance aux sulfamides est le fait de mutations ponctuelles qui surviennent dans le gène de la DHPS et correspond à des mutations des codons 436, 437, 581. Cette résistance augmente avec des mutations additionnelles au niveau des codons 540 et 613 (Brooks et al., 1994 ; Triglia et al., 1997 ; Wang et al., 1997 ; Masimirembwa et al., 1999 ; Mberu et al., 2002). La résistance aux antifoliniques correspond à la mutation survenant sur le gène de la DHFR qui remplace la sérine 108 par une asparagine (Peterson et al., 1991 ; Thaithong et al., 1992 ; Basco et al., 1995 ; Eldin et al., 1996 ; Reynolds et Roos, 1998). Deux ou trois mutations additionnelles qui affectent en plus du codon 108, les codons 51, 59 et rarement les codons 16 en association avec Thr108, et le codon 164 élèvent le niveau de la résistance (Basco et al., 1995 ; Biswas, 2001). I-5.3 Conditions d’apparition de la résistance Il est remarquable que ce ne sont qu’un petit nombre de mutations, toujours les mêmes, qui, affectant le plus souvent le site actif de l’enzyme, sont responsables de la résistance. Au laboratoire, par mutagenèse et pression médicamenteuse en culture in vitro, on peut sélectionner différentes mutations entraînant la résistance du parasite au médicament. Ainsi, dans le cas des antifoliniques, il existait différentes mutations du gène dhfr dans les souches de P. falciparum. Une étude faite à partir des isolats (de la nature) a bien précisé que la mutation du codon 108 (ser108asn) apparaît toujours en premier lieu (Peterson, 1988), entraînant un premier degré de résistance à la pyriméthamine, suivie éventuellement par les mutations des codons 51, 59 et 164, qui 30 augmentent fortement la résistance (Basco et al., 1995 ; Eldin de Pécoulas et al., 1995). Ceci est dû au fait que l’enzyme DHFR-TS ne peut accepter que certaines modifications structurales tout en gardant son activité enzymatique. I-5.4 Facteurs favorisant la résistance Quatre facteurs sont en cause dans l’émergence des résistances de P. falciparum dans une zone. La pression médicamenteuse et la sélection des mutants résistants Dans une zone d’endémie palustre, les premiers parasites mutants qui apparaissent sont généralement très peu nombreux par rapport aux parasites sauvages. Selon la loi des équilibres biologiques, leur nombre reste longtemps peu élevé tant qu’il n’y a pas d’intervention de facteurs extrinsèques. Dans cette zone, l’utilisation d’un médicament aura pour conséquence l’élimination des individus (plasmodies) sauvages, ce qui va faire rompre l’équilibre en faveur des mutants résistants. Ainsi, plus ce médicament sera utilisé, plus on sélectionnera des mutants résistants. C'est la pression médicamenteuse qui permet l’émergence des mutants pré-existants et non l’adaptation progressive des parasites à des doses croissantes de produits. Le degré d’immunité de la population L’immunité (humorale ou cellulaire) agit de manière similaire aussi bien sur les isolats sensibles que résistants à un médicament (Bruce-Chwatt et al., 1984 ; Leri et al., 1997 ; Smith et al., 2002). Dans une zone où la transmission du paludisme est continue, le degré d’immunité de la population est élevé et les mutants résistants qui échappent à l’action du médicament sont attaqués par les facteurs de l’immunité. Si le niveau d’immunité n’est pas suffisant (sujets expatriés, jeunes enfants non encore immunisés, adulte en état de déficit immunitaire), les mutants résistants se multiplieront et engendreront des manifestations cliniques (Artavanis-Tsakonas et al., 2003). 31 Les voyages (Merritt et al., 1998 ; Filler et al., 2003) Un voyageur non immun va emporter des mutants résistants d’une zone de chimiorésistance dans une zone où ces mutants résistants n’existaient pas. Les sujets non immuns et non prémunis de cette zone d’accueil vont permettre le développement et la dissémination de la résistance. Le rôle des vecteurs anophéliens (Filler et al., 2003) Selon les espèces d’anophèles vectrices, la multiplication des mutants résistants pourra être favorisée ou non. Ainsi, en Asie du Sud-Est, la dissémination de souches de P. falciparum chloroquino-résistantes serait due à Anopheles balabacensi, très bon vecteur anthropophile et exophile. I-5.5 Etude de la chimiorésistance Quatre approches méthodologiques sont utilisées pour analyser le phénomène de la chimiorésistance du paludisme. Le test de l'efficacité thérapeutique, qui, bien que non standardisé pour tous les antipaludiques, représente la méthode de base pour déceler la résistance. Le test in vitro, qui contourne certaines difficultés du test de l'efficacité, nécessite un minimum de formation des réalisateurs et un équipement onéreux pour les laboratoires du sud. La biologie moléculaire représente une autre approche technique importante, car elle permet d’analyser les gènes impliqués dans la résistance (OMS, 2002). Enfin, le dosage du médicament dans le sang permet de juger si un échec thérapeutique ou prophylactique a bien lieu en présence d’un taux plasmatique adéquat d'antipaludique (Basco et Ringwald, 2001). I-5.5.1 Test de l'efficacité thérapeutique Le test de l'efficacité thérapeutique actuellement utilisé, est celui de l’OMS de 1994 (OMS, 1994) modifié en 1996 (OMS, 1996) et en 2001 (OMS, 2002). C’est un test simplifié, standard de 14 jours de suivi dont l'interprétation également simplifiée tient compte des réponses cliniques et parasitologiques. Le test consiste à administrer à un sujet porteur de P. falciparum, présentant un paludisme non compliqué, la dose ordinairement recommandée d’un antipaludique. Les contrôles 32 cliniques et parasitologiques sont effectués les jours 2, 3, 7 et 14. L’efficacité du médicament est exprimée en termes de réponse clinique et parasitologique adéquate (RCPA), en échec thérapeutique précoce (ETP) et en échec thérapeutique tardif (ETT). Le test de l'efficacité thérapeutique est facile à mettre en route avec un minimum d’équipements et de formation des personnels sanitaires. Il permet le recueil des données cliniques et épidémiologiques sur le terrain. Mis à part ces avantages, le test comporte des inconvénients. Lorsqu’il s’agit de le réaliser en ambulatoire, les sujets ne se présentent plus à l’équipe de recherche pour les contrôles dès qu’ils se sentent mieux et ce, malgré les engagements pris dès le départ. Aussi, des facteurs humains individuels peuvent-ils être responsables de fausses résistances, ce peut être des troubles d’absorption du médicament dus à un défaut d’absorption intestinale, une élimination rapide du produit par vomissement ou par diarrhée. D’autres facteurs tels qu'un faible taux de biotransformation du médicament, la dégradation avant même sa prise, une réinfection comme c’est souvent le cas en Afrique tropicale, sont responsables de fausses résistances. Par ailleurs, la prémunition et la prise non rapportée d’autres médicaments antipaludiques et de remèdes à base de plantes avant ou après le traitement peuvent fausser l’interprétation des réponses cliniques adéquates qui dans ces conditions ne signifient pas obligatoirement une sensibilité des parasites au médicament. I-5.5.2 Test in vitro I-5.5.2.1 Généralités Depuis la mise au point du premier test in vitro par Rieckmann (Rieckmann et LopezAntunauo, 1971) pour évaluer la sensibilité de P. falciparum à la chloroquine et à d'autres antipaludiques, jusqu'à maintenant, de nombreux autres tests qui ne sont en réalité que des variantes de la méthode de culture in vitro de Trager et Jensen (Trager et Jensen, 1976) ont vu le jour. Ainsi, en 1978, une épreuve in vitro a été adoptée à partir du microtest de Rieckmann (Rieckmann et al., 1978), et deviendra plus tard le microtest standard de l'OMS après son évaluation par des chercheurs extérieurs et par ceux de l'OMS. Ce test est fondé sur la lecture microscopique. Les autres méthodes 33 d'évaluation de la chimiosensibilité in vitro utilisées sont le test isotopique de Desjardins et le semimicrotest de Le Bras (Le Bras et al., 1980 ; Deloron et al., 1982). Le test de Desjardins est une méthode semi-automatisée qui mesure l'effet de l'antipaludique par l'incorporation d'hypoxanthine radiomarquée par le parasite (Desjardins et al., 1979). I-5.5.2.2 Culture in vitro de P. falciparum Il s’agit de cultiver un isolat de P. falciparum en présence de concentrations variables d’antipaludique et de déterminer la concentration inhibant 50 % de la croissance de cet isolat. Ce test permet par conséquent de mesurer la capacité de doses croissantes d’un antipaludique d’inhiber la transformation des jeunes trophozoïtes en schizontes. L’activité de l’antipaludique est appréciée en fin de test, soit par lecture microscopique, soit par l’incorporation de l’hypoxanthine tritiée (un précurseur d'acide nucléique) (Desjardin et al., 1979). La concentration 50 % inhibitrice (CI50) est déterminée soit par régression linéaire soit par régression non linéaire. Ces tests mesurent l’activité intrinsèque des drogues, le phénotype (résistant ou sensible) déterminé par ce test semble objectif et reproductible. En dehors des schizonticides sanguins déjà connus et pour lesquels des seuils de sensibilité ont été validés, le modèle in vitro permet également le criblage systématique de nouveaux antipaludiques (Bryskier et Labro, 1988 ; Bickii et al., 2000). Le test in vitro mis au point, le plus fiable et reproductible, est le micro-test isotopique dont une variante est le semi-microtest de Le Bras et Deloron (Le Bras et al., 1984). Les difficultés du test in vitro résident dans le fait que les CI50 des antipaludiques jusque-là proposées pour définir le seuil de résistance se fondent sur la base soit des isolats importés soit des clones qui ont été longtemps en contact avec des milieux artificiels et qui par conséquent ne reflètent pas forcément le niveau de sensibilité des isolats fraîchement récoltés du terrain. Néanmoins, l’étude in vitro apporte des données complémentaires sur la chimiorésistance quand elle est effectuée en parallèle avec le test de l'efficacité thérapeutique (Basco et Ringwald, 2001). 34 I-5.5.3 Test moléculaire I-5.5.3.1 Génome de Plasmodium falciparum C’est récemment qu’il a été possible d’analyser le génome de Plasmodium. Cette situation est le fait de la complexité de son cycle qui rend les croisements difficiles et de la petite taille de ses chromosomes qui ne se condensent pas pendant la mitose et qui, par conséquent sont invisibles au microscope optique. En dépit de ces difficultés, la séparation des chromosomes de cette espèce plasmodiale par leur taille a été possible par électrophorèse en champ pulsé (Schwartz et al., 1984 ; Kemp et al., 1985 ; Van der ploeg et al., 1985 ; Wellems et al., 1987). Par ailleurs, le génome de Plasmodium est haploïde pendant la majeure partie de son cycle à l’exception d’une courte période de diploïdie qui se déroule chez le moustique (formation de zygote). Aussi, P. falciparum possède-t-il 14 chromosomes dont la taille génomique totale est de 22,8 mégabases (mb) (Goman et al., 1982 ; Pollack et al., 1982 ; Walliker et al., 1987 ; Gardner et al., 2002), chaque chromosome allant de 650 kb à 3,3 mb. Le polymorphisme de taille des chromosomes résulterait des fréquentes délétions et recombinaisons observées chez cette espèce (Patarapotikul et al., 1988). En plus de l’ADN génomique, P. falciparum contient un ADN circulaire extra-nucléaire fonctionnel de 35 kb. L’étude de sa structure a montré une analogie avec le génome chloroplastique des plantes (Preiser et al., 1995). En dehors de cet ADN, il existe un autre génome extra-nucléaire, cette fois mitochondrial de 6kb (Feagin, 1982 ; Sharma et al., 2001). L’analyse de sa séquence a permis d’identifier trois gènes codant pour une protéine (cytochrome oxydase I, cytochrome II et cytochrome b) ainsi que des gènes codant pour l’ARN ribosomique. Actuellement, la carte de restriction des chromosomes de P. falciparum est disponible (Corcoran et al., 1988 ; Foote et al., 1989 ; Walker-Jonah et al.,1992). Le génome de P. falciparum complétement séquencé actuellement compte 5300 gènes qui codent pour diverses enzymes et protéines de transport (Gardner et al., 2002). Ce génome est caractérisé par sa richesse en bases puriques, adénine et thymine (A+T) qui se partagent environ 90 % des régions inter-géniques, télomériques et sub-télomériques et 70 % à 80 % des autres régions 35 (McCutchan et al., 1984 ; Pollack et al., 1989). Par ailleurs, le séquençage des chromosomes 2 et 3 a également montré respectivement 82,2 % et 80 % de bases A+T (Gardner et al., 1998 ; Bowman et al., 1999). Pendant la fécondation qui a lieu chez l’hôte définitif (l'anophèle femelle), la recombinaison homologue entre les régions sub-télomériques entraîne des délétions et insertions (Walliker et al., 1987). Au niveau de ces régions, les séquences sont soit répétitives et non codantes, soit codantes mais pour des protéines non essentielles (Fenton et al., 1985 ; Fenton et Walliker, 1990). Le degré de polymorphisme est augmenté et est dû à des délétions et insertions dans ces régions sub-télomériques et à la recombinaison (la possibilité que des gamètes de souches différentes échangent une partie de leur génome engendrant une nouvelle génération). Ce polymorphisme entraîne donc une grande variabilité génotypique et phénotypique des parasites au niveau des gènes réarrangés tels que les gènes codant pour les protéines antigéniques (circumsporozoïtes surface protein, CSP ; Merozoïte Surface Protein, MSP-1 et MSP-2) et les gènes codant pour les protéines cibles des antipaludiques qui sont souvent sujets à mutation après une pression médicamenteuse. I-5.5.3.2 Etude des gènes impliqués dans la résistance de P. falciparum La PCR (polymerase chain reaction) comme nouvel outil au service de la parasitologie (Bogard et Lamoril, 1988) et plus précisément pour l’étude de la nature (sauvage ou mutant) des isolats de Plasmodium apporte un éclairage nouveau à la notion de chimio-résistance plasmodiale. Ainsi, elle permet d’amplifier, à l’aide d’amorces spécifiques et en présence d’une polymérase, un fragment d’ADN plasmodial d’un gène impliqué dans le mécanisme d’action d’un antipaludique, puis d’en étudier soit par digestion enzymatique soit par séquençage ses caractéristiques. Encore fautil que ce gène impliqué dans la résistance de ce médicament soit identifié. Les gènes de résistance aux antifoliques (sulfadoxine) et aux antifoliniques (la pyriméthamine et cycloguanil, métabolite actif du proguanil) sont bien établis, clonés et séquencés chez P. falciparum. Ce sont respectivement les gènes codant pour la DHPS et la DHFR. La DHFR est le produit d'expression d'un gène situé sur le 36 chromosome 4 du génome plasmodial (Wu et al., 1996). Dans ce cas, comme il a été montré que le codon 108 est la clé de la résistance aux antifoliniques, car il est toujours muté en premier lieu, un test PCR-RFLP simple a été mis au point dans le laboratoire du Dr Mazabraud, qui permet de connaître à coup sûr avec une bonne sensibilité la nature de ce codon (Eldin de Pécoulas et al., 1996). Quant à la DHPS, c'est une enzyme dont le gène est situé sur le chromosome 8 et contient deux introns (Triglia et Cowman, 1994). Le gène pfcrt responsable de la résistance à la chloroquine, est situé sur le chromosome 7 de P. falciparum et son expression donne une protéine localisée dans la vacuole digestive et qui joue un rôle de transport trans-membranaire (Fidock et al., 2000 ; Zhang et al., 2002). La chloroquinorésistance jusque-là mise en évidence chez différents isolats de diverses régions a fait apparaître une relation entre les mutations qui surviennent dans ce gène et la baisse de sensibilité aux amino-4quinoléines (Wellems et Plowe, 2001). Si, à l’heure actuelle, les mutations qui interviennent dans les gènes pfcrt, dhfr, dhps sont fortement impliquées dans la résistance de P. falciparum à la chloroquine pour pfcrt, à la pyriméthamine et au cycloguanil pour dhfr et à la sulfadoxine pour dhps, il n'a pas été établi de véritable relation entre la mutation du gène pfmdr-1 et la résistance de P. falciparum à un antipaludique (Mockenhaupt et al., 2001). Les premières hypothèses d'explication de l'efflux de la chloroquine de la vacuole parasitaire étaient liées à l'intervention d'une phospho-glycoprotéine (Pgh1) qui joue le rôle d'une pompe ATP-dépendante et est codée par des gènes appelés multidrogues résistances (mdr). Chez Plasmodium, ces gènes sont au nombre de deux (pfmdr-1 et 2) et sont localisés respectivement sur le chromosome 5 (Foote et al., 1989) et sur le chromosome 14. L'amplification de pfmdr-2 n'a pas montré de lien avec la résistance à la chloroquine (Cowman et Karcz, 1991). Par contre, le gène pfmdr-1 qui code pour la Pgh1 a une homologie d'environ 60 % avec les gènes mdr de l'homme (Le Bras et al., 1993). Au départ, on a pensé que la chloroquinorésistance était liée aux mutations ponctuelles qui survenaient à plusieurs endroits (codons) de ce 37 gène (pfmdr-1), mais ces mutations se sont révélées mal corrélées à la sensibilité des différents isolats de P. falciparum étudiés. Par contre, l’étude de la relation entre les mutations sur le gène pfmdr-1 et la résistance de P. falciparum aux amino-alcools pourrait se révéler plus prometteuse (Lopes et al., 2002). I-5.5.4 Dosage de médicaments dans le sang Cette technique est couplée au test de l'efficacité thérapeutique pour l’analyse des cas d’échec thérapeutique afin d’établir que l’antipaludique administré procure une concentration adéquate de médicament dans le sang (May et Meyer, 2003). Même si, à l’heure actuelle, certains pensent que la chromatographie liquide de haute performance (CLHP) est la méthode la plus fiable en terme de sensibilité dans le dosage de médicament, l’extraction de l’antipaludique du sang total, cible définitive du médicament, suivie de son dosage au spectrophotomètre est toujours pratiquée et par conséquent peut être réalisée. Malheureusement, compte tenu des variations intra- et interindividuelles de la pharmacocinétique, il n’existe pas de valeur seuil qui reflète la bonne absorption du médicament (Basco et Ringwald, 2001). I- 6 Justification de l' étude Le paludisme demeure l'une des maladies parasitaires les plus fréquentes dans le monde et probablement la plus meurtrière de toutes les affections humaines. Le bilan n’est guère optimiste car 2,3 milliards de personnes sont exposées au méfait de cette pathologie, soit environ 41 % de la population mondiale (OMS, 1998). Chaque année, 300 à 500 millions de personnes sont atteintes de paludisme, souvent sous sa forme grave, avec 1,5 à 2,7 millions de décès (OMS, 1984). Malheureusement, ce sont surtout les enfants de moins de 5 ans qui payent le plus lourd tribut à ce triste record de mortalité pour la plupart en Afrique sub-saharienne (Anonyme, 2002). Par ailleurs, la situation du paludisme dans le monde est exacerbée par la résistance confirmée des parasites à la plupart des antipaludiques et par l’installation d’une multirésistance des vecteurs aux insecticides (Touze et Charmot, 1993). Du fait de sa situation géographique (en position) sub-équatoriale, la Côte 38 d’Ivoire est une zone de paludisme à transmission permanente avec des pics saisonniers pendant lesquels le paludisme constitue 30 à 40 % des états morbides et représente 10 % de toutes les causes de mortalités (Mouchet et al., 1993 ; Yavo et al., 2002). Toutes les tranches d’âge sont concernées, mais les populations les plus vulnérables sont les enfants de moins de 5 ans et les femmes enceintes. La politique nationale de lutte contre le paludisme dans ce pays recommande la chloroquine comme médicament de première intention et la sulfadoxine-pyriméthamine en deuxième intention pour le traitement de l’accès palustre non compliqué (Sibley et al., 2001). L’émergence du paludisme chloroquino-résistant en 1986 dans les pays de l'Afrique de l'Ouest (Nicoulet et al., 1987 ; Guiguemde, 1991 ; Penali et al., 1993 ; Henry et al., 2002), la surveillance et l’étude de la chimiorésistance de P. falciparum demeurent une préoccupation (Blanchy et al., 1993 ; Le Bras et al., 1993). Ainsi, l’extension des souches de P. falciparum résistantes aux antipaludiques usuels aggrave le pronostic de la maladie et complique les schémas thérapeutiques jusque-là appliqués. La stratégie mondiale actuelle de lutte contre le paludisme élaborée par l’OMS comporte quatre volets : (i) le diagnostic précoce et le traitement rapide des cas, (ii) la planification et la mise en œuvre de mesures de prévention sélectives et durables, y compris la lutte anti-vectorielle, (iii) la détection rapide, l’éradication ou la prévention des épidémies et enfin (iv) le renforcement des capacités locales dans le domaine de la recherche fondamentale et appliquée pour permettre et encourager l’évaluation périodique de la situation du paludisme dans le pays, en particulier les déterminants écologiques, sociaux et économiques de la maladie. La plupart des études réalisées dans le pays sont de 7 jours et ne donnent qu’un aperçu de la résistance plasmodiale (Nicoulet et al., 1987 ; Penali et al., 1990 ; Adjettey et al., 1997 ; Adou-Bryn et al., 1999). Un suivi de 14 jours au moins est nécessaire afin de pouvoir prendre des mesures pour mieux contrôler l’extension de la pharmaco-résistance. Le présent travail s'inscrit dans la dernière recommandation de l'OMS en prenant comme base, la surveillance de la réponse de P. falciparum aux antipaludiques couramment utilisés en Côte d'Ivoire. 39 I-7 Objectifs L'objectif principal de cette surveillance est de recueillir des données sur la chimio-résistance plasmodiale au niveau de chaque zone représentative de la population ivoirienne (comme celle de Yopougon) afin de permettre par la suite une rationalisation et une meilleure utilisation des antipaludiques autorisés par l'État ivoirien. Pour y arriver, les objectifs secondaires suivants qui sont trois approches de l'étude de la chimiorésistance ont été définis : - Évaluer l'efficacité thérapeutique de la chloroquine et de la sulfadoxine-pyriméthamine, antipaludiques de première et deuxième intention pour le traitement de l'accès palustre non compliqué. Cette partie du travail a été effectuée d'avril à début août de 1999 à 2000 avec randomisation des traitements. - Évaluer, de manière concomitante, la sensibilité in vitro à la chloroquine, à la pyriméthamine et à la quinine des isolats de P. falciparum. - Évaluer le profil génétique des isolats de P. falciparum correspondants, - Analyser la relation entre les mutations qui surviennent dans les gènes dhfr-ts, dhps, pfcrt et pfmdr-1, l'efficacité thérapeutique des antipaludiques et le test in vitro de la sensibilité de P. falciparum. * Exploitation des résultats par l'INSP Les résultats de la présente étude serviront de base de données de la situation de la résistance dans la commune de Yopougon pour l'Institut National de Santé Publique d'Abidjan qui a en charge la recherche médicale en Côte d'Ivoire. Selon le chronogramme arrêté, mi-septembre 2003, les principaux résultats seront discutés au cours d'une journée scientifique des chercheurs de l'Institut puis un rapport sera envoyé au Ministère de la Santé Publique (MSP). Le MSP transmettra les conclusions des travaux au Programme National de Lutte contre le Paludisme (PNLP) en Côte d'Ivoire qui à son tour aura la responsabilité à court terme de prendre des décisons dans le sens : 40 1, au plan scientifique, en accord avec l'INSP, de poursuivre cette investigation dans les autres régions du pays (centre, ouest, est), 2, d'informer, d'éduquer et de communiquer avec la population dans le but de freiner l'automédication abusive dans la zone de la présente étude. 41 ZONE D’ETUDE, MATERIEL ET METHODES 42 II.1 Zone d'étude Le district d'Abidjan, zone de brassage de la population ivoirienne, a servi de cadre à cette étude qui est divisée en trois volets dans sa réalisation pratique. Le premier volet qui concerne le test de l'efficacité thérapeutique s’est déroulé au dispensaire de la formation sanitaire urbaine à base communautaire (FSUCOM) de Yopougon Toit Rouge (nord d'Abidjan, banlieue éloignée) et à la PMI de l'Institut National de Santé Publique (INSP) d'Adjamé (banlieue proche d'Abidjan). La commune de Yopougon est la plus grande commune d’Abidjan et de Côte d’Ivoire avec plus de 700 000 habitants (hbts) dont 51 % d’hommes et 49 % de femmes. Les enfants de moins de 5 ans représentent une partie importante de la population vivant dans cette commune. L’activité principale de la population est centralisée sur le secteur informel. Au plan sanitaire, la commune dispose d’un centre hospitalier universitaire (CHU), de formations sanitaires dans chaque quartier et / ou sous quartier. C’est l’une de ces formations sanitaires (celle de Toit Rouge) qui a servi de cadre à l’évaluation de la chimiosensibilité in vivo de P. falciparum à la chloroquine et à la sulfadoxinepyriméthamine, puis aux prélèvements de sang contenant des hématozoaires de paludisme, nécessaires à l’évaluation in vitro et au test moléculaire. Les centres de santé sont fréquentés par les populations de nombreux quartiers précaires. Eu égard à l'insalubrité sans cesse croissante dans ces quartiers tels que les gîtes propices au développement de l'agent vecteur, le paludisme représente la première cause de consultation de la population en général, et en particulier des enfants d'âge scolaire et ceux de moins de cinq ans. D'avril à août, la fièvre due au paludisme est une cause majeure d'absentéisme scolaire. De ce fait pendant cette période, les centres de santé augmentent la commande d'antipaludiques usuels car le volume des consultations dans chaque centre dépasse largement 50 enfants par jour. La fièvre de l'enfant est le plus souvent traitée par automédication à des doses incorrectes d'antipaludiques par les parents deux à trois jours avant de le présenter au dispensaire. Par conséquent, tous les cas de paludisme grave constatés ont souvent pour conséquence l'anémie avec un taux d'hémoglobine 43 inférieur à 6 g/dl. Les sujets sont de ce fait orientés et pris en charge par le CHU de Yopougon. La période choisie pour notre étude (avril à début août) coincide avec la période de transmission intense du paludisme et a permis d'avoir au moins un cas de paludisme non compliqué sur 10, confirmé par goutte épaisse (OMS, 2002). Tous les enfants inclus dans cette étude habitaient les quartiers environnants ce qui a également permis de dimunier les cas de perdus de vue. Le centre de santé de la formation sanitaire de Yopougon dispose de salles de soins équipées et d'antipaludiques appropriés (troisième intention) pour une prise en charge en cas de nécessité. Il est également doté d'un laboratoire de type I pouvant permettre le diagnostic biologique du paludisme. La commune d'Adjamé, moins étendue et moins peuplée que celle de Yopougon, abrite en dehors des formations sanitaires, des Instituts de recherche tel que l'INSP qui dispose d'un PMI (enfant), d'un dispensaire pour enfants de plus de 12 ans et adultes, de plusieurs laboratoires d'analyses médicales et de recherche biologique et d'autres services de spécialité. Le suivi des enfants étant difficile à cause de l'éloignement des parents, très peu d'enfants de cette commune ont été suivis jusqu'à J14. Toutefois, les prélèvements de sang parasité ont surtout été utilisés pour le test in vitro. II-2 Matériel II-2.1 Sélection des sujets Les enfants de 0 à 59 mois atteints de paludisme non compliqué venus en consultation au dispensaire de la formation sanitaire de Toit Rouge pour hyperthermie ont été pris en charge par l’équipe de recherche. La sélection des sujets s’est effectuée suivant les critères d’inclusion définis par le protocole de l'OMS (OMS, 1996). *Age compris entre 6 et 59 mois (< 5ans), * infection mono-spécifique à P. falciparum avec une densité parasitaire comprise entre 2000 et 100 000 parasites asexués par micro-litre de sang, * température axillaire supérieure ou égale à 37,5°C et inférieure à 39,5°C, * possibilité d’honorer les rendez-vous pour le suivi, 44 * absence de malnutrition sévère, d’états fébriles dus à d’autres affections, * absence de réaction d'hypersensibilité à la sulfadoxine. En dehors de ces critères ci-dessus énumérés, tous les enfants présentant des signes de paludisme grave ont été exclus de l’étude. II-2.2 Prélèvement d’isolats de P. falciparum Dans ce travail, chaque sujet porteur de P. falciparum a subi un prélèvement d’environ 5 à 10 ml de sang veineux sur anticoagulant (éthylène diamine tétraacétate ou acide citrique dextrose), lorsque la densité parasitaire est supérieure à 4000 globules rouges parasités par microlite de sang (Grp / µl). Le prélèvement est ensuite acheminé au Laboratoire de Microbiologie de l'INSP pour la mise en culture de l’isolat de P. falciparum en présence de concentrations variables d’antipaludiques. Mais, avant la culture de l'isolat, 1ml ou quelques gouttes de sang parasité sont mis respectivement dans un cryo-tube puis congelé ou déposé sur des matrices du papier filtre Isocode Stix (Myers et al.,1997), séché puis conservé en l’absence d'humidité jusqu'à la réalisation du test moléculaire. Les isolats de P. falciparum utilisés dans ce travail correspondent à une ou plusieurs populations de parasites génétiquement distinctes. Ces parasites ont été prélevés sur des sujets malades. La chimiosensibilité in vitro déterminée pour chaque isolat est la résultante de la sensibilité de toutes les populations plasmodiales constituant l'isolat. Au plan moléculaire, ce mélange de populations peut avoir des conséquences sur le profil génétique. Il se peut que la séquence de l’ADN amplifié d’un isolat soit unique ou hétérogène, le profil génétique déterminé sera soit identique soit non identique (population mixte). II-2.3 Milieux de culture et réactifs pour le test in vitro Pour la réalisation de la culture in vitro de P. falciparum, nous avons eu besoin de RPMI 1640 (Sigma Chemical Co., St. Louis, Missouri, USA), du bicarbonate de sodium (NaHCO3) (Merck, Mannheim, Allemagne), de l’HEPES (Sigma Chemical Co ,USA.), de l’eau pour culture cellulaire (GIBCO-BRL, USA), de pool de sérum humain. Ces produits étaient nécessaires pour la préparation 45 du milieu de culture. De l'hypoxanthine tritiée (Amersham International, Little Chalfont, RoyaumeUni) a été également nécessaire. Le bicarbonate de sodium et l’HEPES [acide N-(2-hydroxyéthyl) pipérazine-N'-(2-éthanesulfonique)] jouent le rôle de tampon afin de maintenir le pH du milieu entre 7,2 et 7,4 (Trager et Jensen, 1976). Nous avons par ailleurs, utilisé les principes actifs de trois médicaments, la chloroquine (Aventis, Antony, France), la pyriméthamine (Sigma, Chemical Co), le chlorhydrate de quinine (Sigma, Chemical Co). Le RPMI 1640 utilisé pour le test in vitro à la pyriméthamine (Sigma, Chemical Co) est appauvri en PABA (acide para-amino-benzoïque) et en acide folique alors que celui de la chloroquine et de la quinine est le RPMI normal. II-2.4 Gènes de P. falciparum à amplifier, oligonucléotides et endonucléases utilisés II-2.4.1 Gènes de P. falciparum dhfr-ts La PCR simple (extraction de l’ADN d’un culot globulaire) et la PCR enchâssée (ADN extrait des « confettis » Isocode Stix) réalisées dans ce travail vont nous permettre d'amplifier un domaine de 708 pb et 595 pb du gène dhfr respectivement. Ces domaines contiennent les codons (16, 51, 59, 108 et 164) dont les mutations entraînent une résistance de P. falciparum à la pyriméthamine et au cycloguanil. dhps La première PCR va nous permettre d'amplifier un domaine de 708 pb puis la deuxième (PCR enchâssée) un domaine de 680 pb contenant les codons 436, 437, 540, 581 et 613. pfmdr-1 L'amplification (PCR et PCR enchâsée) de la première partie codante de ce gène permet d'avoir des domaines successifs de 590 pb puis 394 pb contenant les codons 86 et 184 impliqués dans les mutations. Quant à la deuxième partie codante, son amplification va permettre d'obtenir 968 pb puis 774 pb comportant les codons affectés par les mutations (codons 1034, 1042, 1238 et 1246). 46 pfcrt L'amplification du gène pfcrt permet d'explorer un domaine de 537 pb puis de 145 pb contenant les codons 74, 75 et 76. L'utilisation d'une enzyme de restriction (Apo I) va permettre d'analyser le codon 76 dont la mutation est impliquée dans la résistance de Plasmodium falciparum. II-2.4.2 Oligonucléotides utilisés Au cours de cette étude, nous avons utilisé des oligonucléotides ou amorces spécifiques pour chaque gène à amplifier (dhfr, dhps, pfcrt, pfmdr-1). Ainsi, deux amorces ont été utilisées pour amplifier les domaines de la dihydrofolate réductase (dhfr) et de la dihydroptéroate synthétase (dhps) des isolats de P. falciparum. Ces amorces ont été synthétisées sur la base de la séquence publiée par Bzik et al en 1987 puis par Snewin et al en 1989 pour dhfr et par Brooks et al et Triglia et Cowman en 1994 pour dhps. Une troisième amorce, dont les séquences ont été élaborées par Léonardo BASCO, a été nécessaire dans chaque cas lorsqu'il s'est agit d'amplifier les gènes issus de l'ADN des confettis. Pour dhfr, les amorces utilisées sont ST1L / ST2L dans la première PCR puis ST1L / DHFR-595R pour la deuxième PCR. Quant à dhps, DHPS1 / DHPS-2R et PFDHPS-5 / DHPS-2R ont été utilisées pour la première et deuxième PCR respectivement. Les amorces spécifiques à l’amplification du gène pfcrt sont les couples d'amorces TCRP-1 / TCRP-2 et TCRD-1 / TCRD-2. Quant au gène pfmdr-1, deu x couples d’amorces ont été utilisés pour amplifier chacune des des deux parties codantes (notée A et B) du gène, ce sont, MDR-516 / MDR-1105R et MD-679 / MD1072, puis, MD-3398 / MDR-4365R et MD-3526 / MD-4299 R. Le tableau I présente les séquences spécifiques à chaque amorce utilisée. 47 Tableau I : Séquences des amorces utilisées pour amplifier les différents fragments d'ADN des gènes dhfr, dhps, pfmdr-1 et pfcrt Amorces Séquences Gènes Sens ST1L 5’-ATG-ATG-GAA-CAA-GTC-TGC-GAC-GTT-TTG-GAT-3’ dhfr DHPS-1 5’-GTA-TTT-TTG-TTG-AAC-CTA-AAC-GTG-3’ dhps PFDHPS-5 5’-GTT-CAA-AGA-ATG-TTT-GAA-ATG-ATA-AAT-G-3’ dhps TCRP-1 5’-CCG-TTA-ATA-ATA-AAT-ACA-CGC-AG-3’ pfcrt TCRD-1 5’-TGT-GCT-CAT-GTG-TTT-AAA-CTT-3’ pfcrt MDR-516 5’-AGA-GAA-AAA-AGA-TGG-TAA-CCT-CAG-3’ Pfmdr-1A MDR-679 5’-TTT-GTA-TGT-GCT-GTA-TTA-TCA-GG-3’ Pfmdr-1A MDR-3398 5’-GCG-GAG-TTT-TTG-CAT-TTA-GTT-CAG-ATG-ATG-3’ Pfmdr-1B MDR-3526 5’-GAA-AAA-GCT-ATT-GAT-TAT-AAA-AAT-AAA-GG-3’ Pfmdr-1B ST2L 5’-TTC-ATT-TAA-CAT-TTT-ATT-ATT-CGT-TTT-CTT-3’ dhfr DHFR-595R 5’-CTG-GAA-AAA-ATA-CAT-CAC-ATT-CAT-ATG-TAC-3’ dhfr DHPS-2R 5’-CCA-CAA-TAT-TTT-TAT-TTT-CAT-TTT-G-3’ dhps TCRP-2 5’-CGG-ATG-TTA-CAA-AAC-TAT-AGT-TAC-C-3’ pfcrt TCRD-2 5’-CAA-AAC-TAT-AGT-TAC-CAA-TTT-TG-3’ pfcrt MDR-1105R 5’-ACC-ACA-AAC-ATA-AAT-TAA-CGG-3’ Pfmdr-1A MDR-1072R 5’-GTA-ATA-CAT-AAA-GTC-AAA-CGT-GC-3’ Pfmdr-1A MDR-4365R 5'-AGC-AGC-AAA-CTT-ACT-AAC-ACG-TTT-AAC-ATC-3' Pfmdr-1B MDR-4299R 5’-TTC-ATA-TAT-GGA-CAT-ATT-AAA-TAA-CAT-GGG-3’ Pfmdr-1B Anti- sens 48 II-2.4.3 Endonucléases utilisées Toutes les endonucléases utilisées dans ce travail proviennent du fournisseur New England Biolabs. Endonucléases pour l’étude du codon 108 de dhfr Alu I : C’est une endonucléase qui clive le fragment d'ADN au niveau du codon 108 lorsque celui-ci est sauvage (séquence reconnue AGCT). Alu I a été utilisé pour mettre en évidence le codon Sérine AGC. Bsr I : Cette endonucléase de restriction provient de Bacillus stearothermophilus (souche NEB 447). Elle a servi pour le test de digestion enzymatique du codon 108 pour la mise en évidence de la mutation ponctuelle entraînant la spécification d'une asparagine par le nouveau codon 108, AAC (séquence reconnue ACTGGN). En plus du tampon spécifique de l’enzyme Bsr I, l’addition de sérum albumine bovine (BSA) a été nécessaire pour l'optimisation de l’activité de cette endonucléase. Scr FI : extraite de Streptococcus cremoris souche F, cette endonucléase a servi à mettre en évidence la mutation ponctuelle entraînant la spécification d'une thréonine par le nouveau codon 108 ACC (séquence reconue CCNGG). Endonucléase pour l’étude du codon 76 de pfcrt Apo I : c’est une endonucléase recombinante purifiée à partir d’Escherichia coli et portant un plasmide cloné par le gène Apo I de la souche d’Arthrobacter protophormiae NEB 760. Elle spécifie la présence d'une Lysine dans le codon 76 du gène pfcrt (séquence reconnue : Pu AATTPy). II-3 Méthodes II.3.1 Chimiosensibilité in vivo de P. falciparum Chaque enfant reçu en consultation le premier jour (J0) a bénéficié d’une pesée et d’une prise de la température. Le sujet est ensuite conduit chez l'un des médecins du centre de santé pour une consultation. Si le diagnostic de présomption est le paludisme, l’enfant est orienté vers l’équipe de recherche qui pose un diagnostic de certitude (goutte épaisse et frottis sanguin) de la présence 49 d’hématozoaire de paludisme. Après un bref interrogatoire qui inclut l’explication du protocole d’étude à l’accompagnateur du malade afin d’obtenir son consentement oral à cause des problèmes d'analphabétisme, l’enfant est inclus dans l’étude pour un suivi jusqu’au jour 14 (J14), s’il remplit les critères d’inclusion. Dans ce cas, il lui est administré soit la chloroquine, soit la sulfadoxinepyriméthamine (SP). Le traitement par la chloroquine consiste en une cure de trois jours, répartie en doses de 10 mg/kg le premier et le deuxième jour puis 5 mg/kg le troisième jour. Lorsque l’antipaludique est la SP, la posologie est de 1/2 comprimé pour 10 kg de poids corporel en prise unique sans dépasser la dose de 3 comprimés. À J0, quand la température dépasse 38,5°C, il est administré à l’enfant du paracétamol à raison de 1/4 comprimé pour un âge inférieur à 3 ans, et 1/2 comprimé pour un âge allant de 3 à 5 ans. Les malades inclus et traités subissent des contrôles parasitologiques et cliniques à J3, J7 et J14. Les sujets qui présentent un échec thérapeutique sont pris en charge pour un traitement avec un antipaludique de remplacement (la SP ou les sels de quinine). L’indication du traitement de remplacement est fondée sur des critères cliniques et parasitologiques. Son but est d’éviter l’aggravation de l’état clinique du sujet, donc de diminuer le risque. Aussi, les observations cliniques sont-elles soutenues par des preuves parasitologiques. Au cours de l’étude, les malades qui abandonnent le protocole bien qu’ils satisfassent à tous les critères d’inclusion sans que n’apparaissent des critères d’exclusion au cours de la période de suivi sont perdus de vue. L'efficacité du médicament administré au cours de l’étude est interprétée en fonction de la réponse clinique et parasitologique, en échec thérapeutique ou en réponse clinique adéquate (OMS, 2002). * Réponse clinique et parasitologique adéquate (RCPA) Elle signifie l'absence de parasites asexués à J14, quelle que soit la température axillaire, sans que le malade ait auparavant répondu aux critères d’échec thérapeutique précoce, d'échec clinique tardif ou d'échec parasitologique tardif. 50 * Echec thérapeutique précoce (ETP) Il correspond soit à une apparition de signes de danger ou d’un paludisme grave les jours 1, 2 ou 3 en présence de parasites asexués, soit une parasitémie à J2 supérieure à celle de J0, quelle que soit la température axillaire, soit une température axillaire supérieure > 37,5°C à J3 avec une présence de parasites, soit enfin une parasitémie à J3 supérieure d'au moins 25 % celle de J0. * Echec Thérapeutique Tardif (ETT) Il correspond à deux situations : Un Echec clinique tardif (ECT), dans ce cas, il s'agit d'une apparition de signes de danger ou d’un paludisme grave en présence d’une parasitémie n’importe quel jour entre le jour 4 et le jour 14, sans que le malade ait auparavant répondu aux critères d’échec thérapeutique précoce, soit une température axillaire supérieure ou égale à 37,5°C en présence d’une parasitémie n’importe quel jour entre le jour 4 et le jour 14, sans que le malade ait auparavant répondu aux critères d’échec thérapeutique précoce. Un Echec parasitologique tardif (EPT) qui correspond à une présence de parasites à J14 avec une température axillaire inférieure à 37,5°C sans que le malade ait auparavant répondu à un ETP ou à un ECT. II-3.2 Chimiosensibilité in vitro de P. falciparum Dans ce travail, les isolats de P. falciparum sont maintenus en culture selon la méthode de Trager et Jensen (Trager et Jensen, 1976 ; Trager, 1990) dans le milieu RPMI 1640 complété de 25 mM de tampon HEPES, 25 mM de bicarbonate de sodium (NaHCO3 ) (à 5 %) et de sérum humain à 10 %. L’incubation se fait en atmosphère appauvrie en oxygène et enrichie en gaz carbonique avec une humidité de 95 % et une température de 37°C. Nous avons ajouté dans certains cas un antibiotique (gentamycine) pour éviter les contaminations bactériennes. 51 II-3.2.1 Préparation du milieu de culture Le milieu de culture est préparé à partir du RPMI 1640 normal pour la chloroquine et la quinine et le RPMI contenant l'acide folique et le PABA pour la pyriméthamine. Il est tamponné avec 25 mM d’HEPES et 25 mM de NaHCO3 afin de maintenir le pH dans les limites de la croissance plasmodiale. Le milieu est filtré sur une membrane stérilisante (unité Sartorius de diamètre 0,22 µm) puis réparti en flacons stériles pour être congelé à -20°C. Au moment de son emploi, nous préparons le milieu complet RPS (RPMI contenant le serum humain) en y ajoutant, après décongélation, 10 % de sérum humain (Banque de sang, CNTS, Abidjan, Côte d'ivoire). Le sérum utilisé est un pool (mélange) d’au moins trois sérums de donneurs différents, ce qui permet de remédier à la grande variation des qualités nutritives du sérum humain d’un sujet à l’autre. II-3.2.2 Dilution de drogues et chargement des plaques Nous avons préparé des solutions-mères de sulfate de chloroquine (PM = 418 g/mole), pyriméthamine base (PM = 249 g/mole) et de chlorhydrate de quinine (PM = 361 g/mole) à partir de leur principe actif. La poudre pesée de chaque antipaludique est mise en solution dans des solvants appropriés en fonction de la solubilité de chaque médicament, la chloroquine dans l’eau bi-distillée, la quinine dans le méthanol et la pyriméthamine dans l'éthanol (Basco, 1996). Les concentrations finales des antipaludiques sont obtenues par dilutions dichotomiques des solutions-filles distribuées en triplet dans des plaques Multiwell® à 24 cupules. Les solutions contenues dans ces cupules sont ensuite séchées sous une hotte à flux laminaire et conservées à l’abri de la lumière et de l’humidité jusqu'à utilisation. Nous avons utilisé des plaques à large gamme de médicament dont les concentrations variaient de 12,5 à 1600 nM pour la chloroquine et la quinine et de 3,12 à 51200 nM pour la pyriméthamine (Tableau II). 52 Tableau II : Gamme de concentrations finales de médicaments lors du test in vitro Chloroquine (CQ) en nM Pyriméthamine (PYR) en nM Quinine (QU) en nM 1600 51200 1600 800 12800 800 400 3200 400 200 800 200 100 200 100 50 50 50 25 12,5 25 12,5 3,12 12,5 Témoins sans CQ Témoins sans PYR Témoins sans QU La dilution des solutions-filles a été réalisée respectivement au 1/2 pour la chloroquine et quinine et au 1/4 pour la pyriméthamine. II-3.2.3 Préparation de l’échantillon de globules rouges parasités et de la suspension globulaire Le sang parasité, est centrifugé pendant 5 minutes à 1800 tours / min pour éliminer le plasma. Après avoir enlevé la couche leuco-plaquettaire, le culot globulaire est transvasé dans un tube à centrifuger auquel est ajouté du RPMI de lavage. Le mélange est alors centrifugé 3 fois (Centrifugeuse Sigma 301) à +4°C pendant 5 min à 1800 tours/ min. Un frottis mince est réalisé pour vérifier la densité parasitaire qui doit être comprise entre 0,1 et 0,2 %. Lorsque cette parasitémie est supérieure à 0,2 %, elle est ramenée aux proportions ci-dessus indiquées par dilution avec des globules rouges non parasités du groupe O+. La préparation de la suspension globulaire (l’inoculum) a consisté à prélever et à mettre dans un flacon stérile, du RPMI contenant du sérum humain, des globules rouges parasités auquels sont ajoutés de l’hypoxanthine tritiée concentrée à 0,5 mCi . 53 II-3.2.4 Mise en culture de l'inoculum (Deloron et al., 1982 ; Le Bras et Deloron, 1983 ; Le Bras et al., 1984) L’inoculum est distribué à raison de 700 µl par cupule dans les plaques Multiwell® à 24 puits contenant soit la chloroquine, soit la pyriméthamine, soit la quinine. Elles sont ensuite homogénéisées par agitation sur vibreur automatique pendant quelques secondes et déposées dans une jarre à bougie dans laquelle on crée, à l’aide d’une bougie allumée puis éteinte, une atmosphère appauvrie en oxygène mais enrichie en gaz carbonique. L’humidité y est maintenue à l’aide d’une cuve d’eau. L’ensemble est incubé dans un incubateur de type bactériologique à 37°C. Après 42 heures d’incubation, les plaques sont sorties et l'on recherche la présence de schizontes sur des étalements (goutte épaisse ou frottis sanguin) réalisés à partir de quelques puits sans antipaludiques (contrôle témoin), puis les plaques sont mises en congélation. Pour certains isolats, nous avons utilisé la version non isotopique du semi microtest de Le Bras. Dans ce cas, le test est validé lorsque le nombre de schizontes (parasites avec plus de 3 noyaux) représente au moins 20 % des parasites asexués (OMS, 1984). II-3.2.5 Collecte cellulaire et comptage La congélation et la décongélation des plaques permettent de libérer les nucléoprotéines plasmodiales radio-marquées par l’hypoxanthine tritiée. Les nucléoprotéines et les membranes érythrocytaires et plasmodiales sont ensuite recueillies après lavage sur un papier filtre de fibre de verre en bande rectangulaire à l’aide d’un collecteur cellulaire (Skatron Titertex Cell Harvester, Lier, Norway). Une fois la collecte terminée, le papier filtre est retiré et mis à sécher. La première étape du comptage a consisté en la récolte des pastilles (rondelle de papier filtre correspondant à chaque cupule). Pour cela, des flacons contenant environ 2 ml de liquide scintillant (BCS-NA, Amersham International ville, pays) et placés sur un porte-flacon puis recouvert de grille de sorte que chaque orifice corresponde à un flacon, ont permis de recueillir les pastilles. Dans la deuxième étape, les flacons contenant les pastilles et le scintillant sont placés dans le chargeur d’échantillons d’un 54 compteur bêta (modèle LS60001C, Beckman, USA) préalablement programmé et la quantité d’hypoxanthine incorporée par les parasites est mesurée par le compteur en coup par minute (cpm). Tous les résultats sont exprimés à la fin du comptage et les listings permettent l’exploitation des résultats. II-3.2.6 Interprétation du test Les données brutes du compteur bêta étant exprimées en cpm, nous considérons comme 100 % de croissance parasitaire la valeur des cupules témoins sans médicament et celle des cupules renfermant la concentration la plus élevée de médicament comme 0 % de croissance. Les valeurs intermédiaires permettent de tracer le graphe logarithme de la dose sur le probit d’effet. Cette méthode nous permet de linéariser la partie médiane de la courbe sigmoïdale entre 5-10 % et 90-95 % de l’effet et de tracer la droite qui s’adapte le mieux aux points expérimentaux. La concentration inhibitrice 50 % encore appelée CI50 est définie comme la concentration du médicament qui inhibe 50 % d’incorporation de l’hypoxanthine tritiée par rapport aux cupules témoins. La CI50 représente la concentration de médicament qui inhibe 50 % de la croissance parasitaire. Le calcul de la CI50 est établi à partir du logiciel informatique Epi info 6.1 en nanomolaire (nM). Un isolat est dit résistant à la chloroquine, pyriméthamine, quinine, lorsque les CI50 déterminées sont respectivement supérieures à 100 nM, 100 nM et 800 nM (Le Bras et al., 1984 ). Dans le cas du test non isotopique, la lecture des lames s'effectue au microscope optique. Nous déterminons le nombre de schizontes des puits témoins, soit X la moyenne de schizontes de ces puits témoins et soit Y la moyenne des schizontes pour chaque concentration de drogue, le pourcentage de maturation est déterminé par la relation Y / X x 100. La courbe dose-effet du taux de maturation ou d'inhibition en fonction des concentrations de drogue est une courbe sigmoïdale qui peut être linéarisée sur du papier log-probit. La concentration pour 50 % d'inhibition permet de déterminer si l'isolat est résistant ou sensible. La lecture des lames (test non isotopique) a concerné essentiellement les isolats prélevés sur des malades atteints de paludisme, venus en consultation de 55 médecine à la collectivité de l'Institut National de Santé Publique d'Adjamé (I.N.S.P.), deuxième site d'étude. II-3.3 Techniques moléculaires II.3.3.1 Extraction de l’ADN plasmodial à partir du sang total parasité (Sambrook et al., 1989 ; Bienvenu et al., 1999) Le protocole standard d'extraction de l'ADN plasmodial a été simplifié par le Dr Léonardo Basco. C'est cette forme simplifiée que nous avons utilisée dans le présent travail. L’ADN plasmodial a été préparé à partir d’échantillon de sang prélevé sur des malades et stocké à -35°C. Chaque échantillon de sang total décongelé est transféré dans un tube polypropylène de 15 ml (Falcon®) et traité par du tampon NET (NaCl 150 mM, EDTA 10 mM, Tris 50 mM pH 7,5) à 4°C dans la glace. La décongélation du sang dans du NET permet la lyse des membranes érythrocytaires et libère l’hémoglobine et les autres composants des hématies. Les parasites sédimentent après centrifugation à 2000 tours / min pendant 10 min puis le culot récupéré est resuspendu dans le tampon NET (400 µl) et traité par la N-laurosarcosine à 10 %, un détergent de lyse cellulaire qui dissocie les tissus et libère l’ADN plasmodial. Le mélange obtenu est incubé 1 heure à 55°C en présence de protéinase K (100 µg/ml, Sigma, EC3.4.21.64). L’ADN contenu dans le lysat est séparé des protéines en appliquant la technique d’extraction de référence, l’extraction au phénol-chloroforme. Elle consiste en une série de trois extractions effectuées à 15000 tours / min pendant 2 min. La première étape d'extraction est réalisée avec du phénol équilibré à pH 8. Le phénol est un puissant agent dé-protéinisant dont l’addition à une phase aqueuse a pour effet de dénaturer les protéines en solution dans le milieu. La deuxième étape d'extraction est réalisée avec un mélange phénol-chloroforme isoamyl-alcool (v/v/v, 25:24:1) et la troisième étape avec le chloroformeisoamyl-alcool (v/v, 24:1) dont l’objectif est d’éliminer les traces de phénol (composé organique capable d’inhiber la Taq ADN polymérase). L’ADN est ensuite précipité par l’addition d’une solution d’acétate de sodium à 0,3 M final (pH 7) et 2,5 volumes d’éthanol absolu froid pendant 30 56 min à -80°C. Après une centrifugation à 15000 tours / min à +4°C pendant 30 min, l’ADN plasmodial est séché pendant quelques minutes sous vide au Speedvac ; il est repris dans le tampon TE (Tris 10mM, EDTA 1mM pH 8) et conservé à -20°C. Cependant, le phénol étant un produit toxique et les manipulations correspondantes plus ou moins longues, d’autres techniques d’extractions ont été utilisées. II-3.3.2 Extraction de l’ADN plasmodial à partir du sang déposé sur confettis (Myers et al., 1997) L’ADN est extrait par élution selon le protocole suivant : chaque matrice triangulaire est détachée avec précaution et mise dans un tube stérile (1,5 ml) de micro-centrifugation auquel 500 µl d’eau bi-distillée sont ajoutés. Il est mélangé au vortex pendant quelques secondes puis la matrice est retirée et replacée dans un second tube stérile de 0,5 ml. Elle est immergée par 75 µl d’eau bi-distillée et incubée à 99°C pendant 30 min. À la fin de cette incubation, le mélange est à nouveau mélangé au vortex pendant 1min. La solution obtenue après une brève centrifugation à 13000 g pendant 30 sec (Minicentrifugeuse, Minispin, Eppendorf, Hamburg, Germany) contient l’ADN plasmodial prêt pour les réactions d’amplification. II-3.3.3 Préparation et purification des oligonucléotides Les oligonucléotides utilisés dans ce travail proviennent pour la plupart du Centre de Génétique Moléculaire, CNRS (Gif-sur-Yvette). Ils sont synthétisés sur support solide comme la résine de silice ou sur une membrane de cellulose par voie chimique (Millipore, 8909 ExpeditetM Nucleic Acid synthesis system, Bedford, Massachusetts, USA). La préparation des oligonucléotides synthétiques est effectuée en deux étapes : le clivage/la dé-protection et la purification (Sawadogo et Van Dyke, 1991). L’acétonitrile qui recouvre la résine de silice est retiré et de l’ammoniaque (NH4OH 33 %, 1ml) est ajoutée au tube contenant les oligonucléotides synthétiques. Ceci permet le clivage du support solide et la dé-protection des bases nucléotides et des phosphates inter-nucléotidiques. Le tube contenant l’oligonucléotide est incubé 6 heures à 55°C puis le mélange est refroidi à +4°C. Le 57 surnageant renfermant les oligonucléotides synthétiques décrochés est transféré dans un autre microtube. Les chaînes sont bloquées en 5’ par «capping ». L’oligonucléotide est purifié par extraction au n-butanol (Sawadogo et Van Dyke, 1991). 1ml de n-butanol est ajouté au surnageant et le mélange obtenu est centrifugé à 13000 g pendant 5 min. Après avoir rejeté la phase supérieure contenant le butanol, une deuxième extraction est effectuée de manière à réduire le volume de la phase aqueuse contenant l’oligonucléotide à 300-500µl. Il est précipité par l'ajout de l’acétate de sodium (0,3 M) pH 6,5 et trois volumes d’éthanol absolu froid, puis centrifugé à 13000 g pendant 5mn. Le surnageant est éliminé, le culot est séché sous vide (Speedvac) puis repris dans l’eau bi-distillée ou dans le tampon TE. La concentration de l’ADN simple brin est calculée après mesure de l’absorbance à 260 nm au spectrophotomètre. Les solutions-mères d’oligonucléotides sont diluées de façon à obtenir une concentration à 10 pmol/µl. P en µg/µl = DO x 33 x Dil M P : Concentration d’ADN simple brin 33 : 33 µg d’ADN par ml, soit 1 unité de DO DO : Valeur de l’absorbance à 260 nm Dil. : Facteur de dilution M : masse molaire de l'oligonucléotide en µg II.3.3.4 Protocole d’amplification de l’ADN des isolats de P. falciparum Après extraction, l’ADN génomique de P. falciparum (50 - 100 ng) est mis en présence de couple d’amorces spécifiques (10 pmol) du gène à amplifier, de tampon (10 mM Tris, pH 8,3, 50 mM KCl), des quatre désoxyribonucléosides triphosphates (dATP, dCTP, dGTP, dTTP) (0,2 mM final), d'une unité de Taq ADN polymérase, le tout dans un volume final de 50 µl. Ce mélange est ensuite mis dans un thermocycleur de type PTC-100TM (MJ Research, Inc, Watertown, Massachussets, USA). Cet appareil est programmé pour effectuer 30 cycles de 94°C x 2 mn de dénaturation, 50 56°C (pfcrt) x 1 min ou 30 s d’hybridation et 72°C x 1 min d’élongation. La PCR est arrêtée après 30 cycles, puis conservée à 4°C (Tableau III). 58 Lorsque l’ADN est extrait des confettis Isocode Stix, une semi-nested PCR (PCR semienchâssée ou semi-nichée) est nécessaire pour amplifier les gènes dhfr et dhps de P. falciparum. Cette deuxième PCR se déroule dans les mêmes conditions que la première. Elle est réalisée à partir de l’amplifiat de la première PCR préalablement traitée au chloroforme-isoamyl-alcool (Ready Red, Appligene Oncor). Les amorces utilisées sont ST1L / DHFR-595R (nouvelle amorce) pour le gène dhfr et PFDHPS-5 / DHPS-2R (nouvelle amorce) pour le gène dhps (Tableau III). Toutefois, pour amplifier les gènes pfcrt et pfmdr-1 de l’ADN issu du sang total et des confettis, une PCR nichée a été réalisée. Dans ce cas, les deux nouvelles amorces utilisées sont TCRD-1 / TCRD-2 pour le gène pfcrt, MDR-679 / MDR-1072R puis, MDR-3526 / MDR-4299R pour le gène pfmdr-1 (Tableau III). Quel que soit le type de PCR que nous avons réalisée, le produit de PCR est mis en évidence par électrophorèse en gel d’agarose (0,8 et 2 %) dans le tampon TBE (45 mM Tris, 45 mM acide borique, 1mM EDTA) en utilisant un marqueur de poids moléculaire, l'ADN ladder® de 1kb (Smart Ladder, Eurogentec). Le gel est ensuite plongé dans une solution de bromure d’éthidium (0,5 µg/ml) afin de visualiser les bandes d’ADN par illumination ultraviolette (312 nm ou 360 nm). L'image du gel sera sauvegardée sous forme de photos ou de fichier électronique. 59 Tableau III : Conditions d'amplification des fragments d'ADN des gènes de résistance Nom du Prog. Programmation du Thermocycleur Gènes (1e PCR) LKB 50L 1- 94°C x 5 min >>> dénaturation 2- 50°C x 5 min >>> hybridation 3- 72°C x 10 min >>> extension 4- 94°C x 1 min >>> dénaturation 5- 50°C x 2 min >>> hybridation 6- 72°C x 5 min >>> extension Gènes (2e PCR) pfmdr1-A pfmdr1-B 7- 29 fois à partir de l'étape 4 8- 72°C x 15 min 9- 4°C indéfini 10- fin LKB 50C TC-56C 1- 94°C x 2 min >>> dénaturation 2- 50°C x 1 min >>> hybridation 3- 72 °C x 1 min >>> extension 4- 94°C x 30 s >>>> dénaturation 5- 50°C x 30 s >>>> hybridation 6- 72°C x 1min >>>> extension 7- 29 fois à partir de l'étape 4 8- 72°C x 10 min 9- 4°C indéfini 10- fin 1- 94°C x 2 min >>> dénaturation 2- 50°C x 30 s > >> hybridation 3- 72°C x 1 min >>> extension 4- 94°C x 30 s >>> dénaturation 5- 50°C x 30 s >>>> hybridation 6- 72°C x 1 min >>> extension 7- 30 fois à partir de l'étape 4 8- 72°C x 10 min 9- 4°C indéfini 10- fin dhfr Pfmdr-1A dhps Pfmdr-1B dhfr dhps pfcrt pfcrt 60 II-3.3.5 Digestion du produit de PCR ou PCR-RFLP (méthode d’Eldin de Pécoulas et al., 1996) L’amplifiat obtenu après la PCR est digéré par une endonucléase de restriction (6 unités d’enzyme) Alu I, Bsr I ou Scr FI, pour dhfr et Apo I pour pfcrt et incubé respectivement à 37°C, 65°C, 37°C et 50°C pendant 3 heures en présence d’un tampon fourni par le fabricant (NE Biolabs) spécifique à chaque enzyme : NE buffer 2 (Tris-HCl 10mM, MgCl2 10mM, NaCl 50mM et DTT 1mM) pour Alu I, NE buffer 3 (Tris-HCl 50mM, MgCl2 10mM, NaCl 100mM, DTT 1mM) pour Bsr I et Apo I, NE buffer 4 (Tris-acétate 20mM, acétate de magnésium 10mM, acétate de potassium 50mM, DTT 1mM) pour Scr F I. Le fragment de dhfr amplifié de 708 pb après la première PCR ou de 595 pb après une seminested PCR est digéré en deux fragments quelle que soit l’endonucléase (Alu I, Bsr I, Scr FI), pourvu que le site de reconnaissance spécifique de cette dernière existe. Lorsqu'il s'agit de pfcrt, le fragment de 145 pb issu de la nested PCR est également mis à digérer par Apo I. Ces fragments d’ADN sont séparés dans un gel d’agarose à 1,8 % et visualisés sous UV après révélation au bromure d’éthidium (BET). On inclut toujours dans la série à tester un isolat sécable comme témoin positif et un témoin négatif. En ce qui concerne le deuxième fragment de pfcrt, il est difficile de le visualiser étant donné qu'il a moins de 50 pb. Ainsi, l'isolat sauvage sera défini par la présence d'une Lysine après la digestion d'un fragment par Apo I. La non-digestion signifiera un changement de nucléotide par la présence d'une mutation K76T. II-3.3.6 Protocole de purification des produits de PCR et séquençage Dans ce travail, les fragments d’ADN amplifiés (dhfr, dhps, pfmdr-1) de P. falciparum ont été séquencés de manière automatique par la Société ESGS (groupe Cybergene, Evry, France). Auparavant, les produits PCR ont été purifiés selon les recommandations du fabricant du kit de purification utilisé (Roche Diagnostics, High Pure PCR product purification Kit, Mannheim, Germany). Un volume de produit PCR est mis dans une micro-colonne munie d’un micro-tube de 2 61 ml auquel on ajoute 5 volumes du tampon 1 [3 M guaninidine-thiocyanante, 10 mM Tris-HCl, 5 % éthanol (V / V), pH 6,6 (25°C)]. Après mélange et centrifugation à 13 000 g pendant 2 min, 5 volumes de tampon 2 [20 mM Nacl, 2 mM Tris-HCl, pH 7,5 (25°C), concentration finale après addition d'éthanol] sont ajoutés à la colonne. Le mélange est de nouveau centrifugé à 13 000 g pendant 2 min, puis le produit de PCR est relavé avec 2 volumes de tampon 2 et centrifugé dans les mêmes conditions que précédemment pendant 3 min. La dernière étape a consisté à décrocher à l’aide d’un volume de TE [10 mM Tris-HCl, pH 8,5 (25°C)] d’élution, suivi d’une centrifugation à 13000 g pendant 4 min, le fragment d’ADN purifié fixé sur la membrane de la colonne, puis à le mettre dans un micro-tube propre et stérile de 1,5 ml connecté à cette colonne. Un dixième du volume du produit de PCR purifié obtenu sert de contrôle. Après migration sur gel d’agarose (0,8 - 1 %) et visualisation des bandes, une photo du gel et l’amplifiat sont envoyés à la Société ESGS pour le séquençage. Avant l'envoi, nous déterminons les amorces utiles pour le séquençage. Ainsi, pour le séquençage de dhfr et dhps, nous avons utilisé les amorces FR-1 de 27 mer et DHPS-2R de 25 mer de séquences respectives 5’-ATG-ATG-GAA-CAA-GTC-TGC-GAC-GTT-TTG--3’ (FR-1) et 5’-CCACAA-TAT-TTT-TAT-TTT-CAT-TTT-G-3’ (DHPS-2R). Le séquençage a permis d'explorer les codons 16, 51, 59, 108 et 164 de la DHFR et 436, 437, 540, 581 et 613 de la DHPS de P. falciparum, et d'éventuelles nouvelles mutations sur ces gènes. Les isolats dhfr et dhps sauvages seront définis par les combinaisons alléliques Ala-16 / Asn-51 / Cys-59 / Ser-108 / Ile-164 pour dhfr et Ser-436 / Ala-437 / Lys-540 / Ala-581 / Ala-613 pour dhps (Tableau IV). Quant aux fragments d’ADN du gène pfmdr-1, ils ont été séquencés en utilisant les amorces suivantes : 5’-TTT-GTA-TGT-GCT-GTATTA-TCA-GG-3’ de 23 mer pour pfmdr-1A et 5’-GCT-ATT-GAT-TAT-AAA-AAT-AAA-GG-3’ de 23 mer pour pfmdr-1B. Ainsi, le gène pfmdr -1 sauvage est défini par les génotypes Asn-86 / Tyr-184 / Ser-1034 / Asn-1042 / Asp-1246 (Tableau IV). 62 Tableau IV : Principaux polymorphismes des codons impliqués dans la résistance de P. falciparum des gènes dhfr, dhps, pfcrt et pfmdr-1 avec les acides aminés résultant de ces changements Codons 16 51 59 108 164 codons AA codons AA codons AA codons AA codons AA Sauvage GCA Ala AAT Asn TGT Cys AGC Ser ATA Ile Mutant GTA ATT Ile CGT Arg AAC Asn TTA Leu ACC Thr dhfr Codons dhps Val 436 437 540 613 codons AA codons AA codons AA codons AA codons Sauvage TCT Ser GCT Ala AAA Lys GCG Ala GCC Ala Mutant GCT Ala GGT GAA Glu GGG Gly TCC Ser TTT Phe ACC Thr CTG Leu CCC Pro TAT Tyr Codons pfcrt 74 Gly 75 AA 581 76 codons AA codons AA codons AA Sauvage ATG Met AAC Asn AAA Lys Mutant ATT Ile GAA Glu ACA Thr Codons 86 pfmdr-1 184 1034 1042 1246 codons AA codons AA codons AA codons AA codons AA Sauvage AAT Asn TAT Tyr AGT Ser AAT Asn GAT Asp Mutant TAT Tyr TTT Phe TGT Cys GAT Asp TAT Tyr 63 II-3.4 Méthodes d'analyse des résultats Tous les résultats des électrophorégrammes ont été analysés à l'aide du logiciel Editview (Perking Elmer). Le test Chi-deux (χ2) ou Chi-deux amélioré de la correction de Yates (χ2C) a été utilisé pour comparer l'efficacité thérapeutique de la chloroquine à celle de la sulfadoxinepyriméthamine, la sensibilité in vitro de la chloroquine à celle de la pyriméthamine, et la nature des isolats (sauvage et mutants). Le test de Kappa de Cohen a été utilisé pour la concordance entre les tests in vivo et in vitro / moléculaire (Fermanian, 1984, Com-Nougue et Rodary, 1987 ; Mazoyer et Mary, 1987). Le degré de l'accord entre deux tests peut être qualifié comme suit : très bon, le coefficient kappa de Cohen sera > 0,81 ; bon, 0,61 - 0,80 ; modéré, 0,41 - 0,60 ; médiocre, 0,21 0,40 ; mauvais, 0 - 0,20 ; très mauvais, < 0. La réalisation successive des tests in vitro et moléculaires de cette étude se présente de la manière suivante (Tableau V) Tableau V : Réalisation des tests REFERENCES SUJETS / ISOLATS TESTS RÉALISÉS EF. THÉRAP. TEST IN VITRO TESTS MOLÉCULAIRES ET* (1999) CQ ND dhfr (PCR-RFLP), dhfr SQ AY0 (1999) SP CQ, PYR, QU dhps SQ AY9 (2000) CQ CQ, PYR, QU pfcrt (PCR-RFLP) AY1 (2000) SP CQ, PYR, QU pfmdr-1 SQ CQ : chloroquine ; SP : sulfadoxine-pyriméthamine ; PYR : pyriméthamine; QU : quinine ND : non réalisé ET* : Référence des sujets et isolats dans l'article Cahiers de santé SQ : gène séquencé ; AY9, AY0, AY1 : référence de sujets et isolats inclus 64 RÉSULTATS 65 III-1 Chimiosensibilité in vivo de P. falciparum III-1.1 Efficacité thérapeutique de la chloroquine Les deux années d'étude sur la chloroquine à Yopougon (Abidjan) ont concerné 185 enfants venus en consultation pour hyperthermie. Après consultation, les enfants nous ont été adressés pour un diagnostic de certitude de la présence d’hématozoaires de paludisme dans le sang. 67,6 % (125) d'entre eux étaient porteurs de P. falciparum, 116 (62,7 %) avaient une densité parasitaire supérieure ou égale à 2000 parasites asexués par microlitre de sang (pa./µl). 28 sujets n'ont pas été inclus dans l'étude pour cause de paludisme grave (anémie avec taux d’hémoglobine < 7g/dl). En définitive, 88 (76 %) d’entre eux satisfaisaient pleinement aux critères d’inclusion du test de l'efficacité thérapeutique de l’OMS (OMS, 1996). Les résultats obtenus ont révélé : 3 sujets perdus de vue (3,6 %), 2 sujets exclus (2,4 %) pour prise d'antipaludique (automédication) entre J7 et J14. À la fin du suivi de 14 jours, 37 sujets sur 83 (44,6 %) ont présenté des échecs thérapeutiques (ET) à la chloroquine. 18 sujets (21,7 %) avaient des échecs thérapeutiques précoces (ETP) et 19 autres sujets (22,9 %) des échecs thérapeutiques tardifs (ETT) selon la classification de 2001. Ces échecs thérapeutiques tardifs étaient répartis en échecs cliniques tardifs (3,6 %) et en échecs parasitologiques tardifs (19,3 %). Par contre, chez 46 sujets (55,4 %), des réponses cliniques et parasitologiques adéquates (RCPA) ont été observées. Il n' y a pas de différences significatives entre les taux respectifs d'ET et de RCPA à la chloroquine (χ2 = 0,55 ; p = 0,46). La clairance de la fièvre a été de 100 % à J14 après administration de l'antipaludique de remplacement, la quinine. Le taux de regression de la densité parasitaire moyenne a été de 98,9% à J14. 8 sujets (9,6 %) étaient porteurs de gamétocytes de P. falciparum. Le Tableau VI présente les résultats globaux du test d'efficacité thérapeutique de la chloroquine. 66 Tableau VI : Résultats de l'efficacité thérapeutique de la chloroquine PARAMETRES NOMBRE DE SUJETS nombre de sujets examinés 185 indice plasmodique 67,6% nombre de sujets fébriles à J0 avec GE* positive 125 nombre de sujets, DP * > 2000 parasites/µl (pa/µl) 116 nombre de sujets inclus à J0 88 moyenne arithmétique de densité parasitaire à J0 21652 pa./µl nombre de sujets vus à J3 88 nombre de sujets fébriles 18 nombres de sujets parasités 27 + 3 sujets porteurs de gamétocytes moyenne arithmétique de densité parasitaire à J3 1150 pa./µl nombre de sujets vus à J7 65 ** nombre de sujets fébriles 03 nombres de sujets parasités 16 + 8 sujets porteurs de gamétocytes moyenne arithmétique de densité parasitaire à J7 105 pa./µl nombre de sujets vus à J14 62 nombre de sujets fébriles 0 nombres de sujets parasités 16 + 8 sujets porteurs de gamétocytes moyenne arithmétique de densité parasitaire à J14 235 pa./µl médicament utilisé sulfate de chloroquine nombre de sujets suivis jusqu’à J14 83 réponse clinique et parasitologique adéquate 55,4 % (46 / 83) échec thérapeutique précoce 21,7 % (18 / 83) échec clinique tardif 3,6 % (3 / 83) échec parasitologique tardif 19,3 % (16 / 83) * GE : goutte épaisse ; DP : densité parasitaire ** 3 sujets perdus de vue (3,6 %) et 2 sujets exclus (2,4 %) pour prise d’antipaludique à J7 67 III-1.2 Efficacité thérapeutique de la sulfadoxine-pyriméthamine Pendant deux ans, nous avons évalué de façon concomitante l’efficacité thérapeutique de la sulfadoxine-pyriméthamine dans cette même localité à la même période que l’étude sur la chloroquine chez les enfants de moins de 5 ans atteints de paludisme non compliqué. Sur 179 sujets porteurs de formes asexuées de P. falciparum, 98 ont été inclus dans cette étude. Huit sujets perdus de vue (8,1 %) et 1 sujet exclus pour malnutrition et anémie sévère (taux d’hémoglobine < 6g/dl) ont été enregistrés. 89 enfants ont été suivis jusqu’à J14. La sulfadoxine-pyriméthamine à la dose unique de 1/2 comprimé pour 10 kg de poids corporel a été administré aux sujets. Les résultats de l'efficacité thérapeutique ont donné 76,4 % (68 / 89) de RCPA contre 23,6 % (21 / 89) d'échecs thérapeutiques. Ces deux pourcentages sont significativement différents, χ2 = 24,8 ; p = 10-6. Aucun échec thérapeutique tardif n’a été observé avec la sulfadoxine-pyriméthamine . La clairance de la fièvre et de la parasitémie ont été de 100 % à partir de J3. 15 sujets (17 %) étaient porteurs de gamétocytes de P. falciparum. Les résultats globaux de la clairance de la fièvre, de la parasitémie et de la réponse clinique sont contenus dans le Tableau VII. Étant donné que nous avons évalué l'efficacité thérapeutique des deux antipaludiques à la même période sur les sujets dont l'âge < 5 ans avec randomisation du traitement, nous pouvons comparer le différents résultats. Les résultats obtenus sont respectivement 44,6 % (37 / 83) d'ET à la chloroquine et 23,6 % (21 / 89) d'ET à la sulfadoxine-pyriméthamine, puis 55,4 % de RCPA à la chloroquine et 76,4 % de RCPA à la sulfadoxine-pyriméthamine. Il y a plus d'ET à la chloroquine qu'à la sulfadoxine-pyriméthamine dans cette localité (χ2 = 5 ; p = 0,02). Le nombre élevé d'ET à la chloroquine est dû aux nombreux cas d'échecs parasitologiques tardifs à ce médicament (19,3 %). Les échecs cliniques sont respectivement de 25,3 % à la chloroquine et 23,6 % à la sulfadoxinepyriméthamine. La différence n'est pas significative (χ2 = 0,05 ; p = 0,82). 68 Tableau VII : Résultats de l’efficacité thérapeutique de la sulfadoxine-pyriméthamine EFFICACITE THERAPEUTIQUE NOMBRE DE SUJETS Clairance de la fièvre Sujets afébriles à J3 73 / 93 (78,5 %)* Sujets afébriles à J7 68 / 68 (100 %) Sujets afébriles à J14 68 / 68 (100 %) Clairance de la parasitémie Sujets non porteurs de parasites asexués à J3 68 / 89 (76,4 %) Sujets non porteurs de parasites asexués à J7 68 / 68 (100 %) Sujets non porteurs de parasites asexués à J14 68 / 68 (100 %) Sujets non porteurs de gamétocytes à J14 74 / 89 (83,2 %) Réponse clinique et parasitologique Réponse clinique et parasitologique adéquate (RCPA) 68 / 89 (76,4 %) * Echec thérapeutique précoce (ETP) 21 / 89 (23,6 %) Echec thérapeutique tardif (ETT) 0 / 89 (0 %) Après J3, 5 sujets (perdus de vue) ne se sont plus présentés aux contrôles à J7 69 21,7% ETP 23,6% ETP 3,6% ECT 55,4% RCPA Chloroquine 19,3% EPT 76,4% RCPA Sulfadoxine-pyriméthamine Figure 1 : Répartition des réponses cliniques et parasitologiques aux antipaludiques 70 III-2 Chimiosensibilité in vitro de P. falciparum à la chloroquine, pyriméthamine et quinine Semi-microtest optique Cette étude a été réalisée de novembre 1998 à février 1999 sur des prélèvements des sujets venus en consultation pour hyperthermie en médecine de collectivité de l'Institut National de Santé Publique (INSP). Sur 47 semi-microtests réalisés, 34 isolats ont donné une bonne maturation (plus de 20 % de schizontes dans les puits témoins sans antipaludique) et ont été interprétables, soit 72,3 % de réussite. Les CI50 variaient de 25 à 400 nM avec une moyenne de 64 nM pour les isolats chloroquinosensibles et 205 nM pour les isolats chloroquino-résistants. 32,5 % des isolats étaient chloroquinorésistants (CI50 > 100 nM) et 67,5 % sensibles (CI50 < 100 nM). Semi-microtest isotopique Étant donné le nombre élevé d’isolats chloroquino-résistants, nous avons continué cette évaluation par la mise en place d'un système de surveillance de la chimio-résistance plasmodiale en incluant d’autres molécules comme la pyriméthamine et la quinine. Les isolats utilisés provenaient d’enfants de moins de cinq ans porteurs de plasmodies. Nous avons pu coupler dans certains cas le test de l'efficacité thérapeutique de la sulfadoxine-pyriméthamine au test in vitro à la pyriméthamine (PYR) et celui de l'efficacité thérapeutique de la chloroquine (CQ) à la chimio-sensibilité in vitro à ce même médicament. Ainsi, 179 semi-microtests ont été réalisés avec 69 tests in vitro à la chloroquine dont 15 tests couplés efficacité thérapeutique / test in vitro, 61 tests in vitro à la PYR dont 32 tests couplés (efficacité de la SP / in vitro à la PYR) et 49 tests in vitro à la quinine, antipaludique pour lequel aucun test couplé n'a été réalisé. Sur l'ensemble des isolats étudiés, les CI50 à la chloroquine variaient de 20 à 450 nM (Tableaux VIII), avec une moyenne arithmétique de 94 nM, tandis que la moyenne de la CI50 des isolats à la PYR est égale à 2240 nM avec des valeurs extrêmes de 50 et 19000 nM (Tableaux IX). Quant à la quinine, la moyenne est de 200 nM avec des valeurs extrêmes variant de 20 à 400 nM (Tableaux VIII et IX). Au plan de la résistance, 25 isolats sur 69 étaient résistants à la chloroquine (CI50 > 100 nM) 71 soit 36, 2 % (Figure 2), contre 44 isolats sensibles (63,8 %) (CQ-S). Parmi les isolats sensibles, certains avaient une sensibilité diminuée (90 nM < CI50 < 100 nM) et représentaient 10 %. Se basant sur la classification arbitraire des réponses in vitro à la pyriméthamine : sensible, en dessous de 100 nM ; résistance modérée, entre 100 et 2000 nM ; hautement résistant, plus de 2000 nM, nous avons obtenu 24 / 61 isolats (39,3 %) hautement résistants (PYR-R), 8,3 % (5 / 61) d'isolats pyriméthamino-sensibles (PYR-S) et 52,4 % (32 / 61) d'isolats à résistance modérée (Figure 2). Aucun isolat quinino-résistant n'a été observé, toutes les CI50 déterminées étaient inférieures à 800 nM. Lorsque nous considérons la résistance à la chloroquine et à la pyriméthamine de cette étude, la différence entre les isolats chloroquino-résistants (36,2 %) et pyriméthamino-résistants (39 %) n'est pas significative (χ2 = 0,09, p = 0,76). 100% Isolats sensibles Isolats résistants 100% Isolats à résisatnce modérée 80% 64% 53% 60% 36% 40% 20% 0% 39% 8% 0% 1 QU 2 CQ 3 PYR Antipaludiques Figure 2 : Sensibilité in vitro de P. falciparum à la chloroquine (CQ), à la pyriméthamine (PYR) et à la quinine (QU) 72 III-3 Tests couplés efficacité thérapeutique / sensibilité in vitro de P. falciparum III-3.1 Efficacité thérapeutique / sensibilité in vitro de P. falciparum à la chloroquine Au niveau de ce test couplé, nous avons obtenu 40 % de résistance in vitro (6 / 15) contre 60 % d’isolats sensibles (9 / 15). Les 6 isolats résistants correspondaient à 5 échecs thérapeutiques à la chloroquine (ETP et ETT) et 1 RCPA, AY934 (CI50 = 120 nM) (Tableau VIII). Les moyennes arithmétiques des CI50 de la chloroquine sont respectivement de 64,5 nM et 190 nM sur les isolats sensibles et résistants. Les 3 isolats AY908, AY920, AY938 ont une sensibilité diminuée, c'est-à-dire des CI50 proches de 100 nM (92, 90 et 98 nM) mais correspondaient à 3 RCPA à la chloroquine. Dans cette série limitée en nombre de test comparatifs, un test kappa de Cohen nous permet de dire qu'il existe une très bonne concordance entre le test in vivo et in vitro à la chloroquine (kappa = 0,86). III-3.2 Efficacité thérapeutique de la sulfadoxine-pyriméthamine / sensibilité in vitro à la pyriméthamine Ce test couplé a permis d'obtenir des moyennes de CI50 de 303,1 nM sur les isolats PYR-S et 6490 nM sur les isolats PYR-R. Par ailleurs, 37,5 % (12 / 32) des isolats évalués étaient hautement pyriméthamino-résistants (PYR-R), pour 50 % (16 / 32) d’isolats à résistance modérée (PYR-Rm) et 12,5 % (4 / 32) d'isolats sensibles (PYR-S). Les 12 isolats PYR-R correspondaient à 12 ETP à la sulfadoxine-pyriméthamine (Tableau IX). Quant aux 20 isolats PYR-Rm et PYR-S, ils correspondaient à 20 RCPA à la sulfadoxine-pyriméthamine. Lorsque nous définissons la résistance in vitro à la pyriméthamine comme CI50 > 2000 nM, la concordance entre la réponse in vitro et la réponse clinique et parasitologique est parfaite (kappa = 1,0). Lorsque nous comparons les poucentages des isolats résistants à la chloroquine (40 %) et à la PYR (37,5 %) au niveau des tests couplés, la différence n'est pas significative (χ2 = 0,016 p = 0,90). 73 Tableau VIII : Résultats du test couplé de l'efficacité thérapeutique et in vitro à la chloroquine et détermination de la sensibilité des isolats de P. falciparum à la pyriméthamine et à la quinine. N° ISOLATS CI50 CQ en REPONSE CI50 PYR en CI50 QU en nM IN VIVO nM nM AY903 * 45 RCPA 90 250 AY902 135 ETP 400 220 AY904 155 ETP 9750 101 AY933 63 RCPA 500 150 AY905 55 RCPA 3500 200 AY908 92 RCPA 1800 90 AY910 35 RCPA 800 20 AY918 28 RCPA 950 105 AY920 90 RCPA 400 300 AY923 75 RCPA 550 220 AY938 98 RCPA 350 62 AY934 120 RCPA 1250 400 AY937 165 ECT 2750 200 AY9TR4 150 ECT 800 110 AY9TR2 450 ETP 7500 185 * Le numéro de l’isolat correspond à la référence du sujet suivi jusqu’à J14 ETP : échec thérapeutique précoce ; RCPA : réponse clinique et prasitologique adéquate ECT : échec clinique tardif CI50 : concentration inhibitrice à 50 % CQ : chloroquine ; PYR : pyriméthamine ; QU : quinine 74 Tableau IX : Résultats du test couplé de l'efficacité thérapeutique à la sulfadoxine-pyriméthamine et in vitro à la pyriméthamine et détermination de la sensibilité in vitro des isolats à la chloroquine et à la quinine N° ISOLAT AY003 AY010 AY0148 AY016 AY0172 AY022 AY0240 AY030 AY032 AY045 AY048 AY049 AY053 AY057 AY058 AY063 AY065 AY070 AY084 AY095 AY120 AY124 AY125 AY126 AY128 AY155 AY159 AY167 AY169 AY174 AY175 AY1TR5 CI50 PYR REPONSE CI50 CQ CI50 QU nM IN VIVO nM nM 6400 120 2400 360 2005 110 3500 705 250 7500 150 55 90 550 77 9000 285 280 4790 500 11500 19000 4250 3500 4000 368 600 768 50 100 104 540 ETP RCPA ETP RCPA ETP RCPA ETP RCPA RCPA ETP RCPA RCPA RCPA RCPA RCPA ETP RCPA RCPA ETP RCPA ETP ETP ETP ETP ETP RCPA RCPA RCPA RCPA RCPA RCPA RCPA 147 55 60 45 115 25 75 35 103 72 78 43 45 20 80 220 50 35 101 85 94 130 105 75 60 43 90 60 46 52 37 25 200 20 250 250 300 105 300 45 30 80 25 50 40 20 101 75 28 25 65 42 ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND * Le numéro de l’isolat correspond à la référence du sujet suivi jusqu’à J14 ETP : échec thérapeutique précoce ; RCPA : réponse clinique et parasitologique adéquate CI50 : concentration inhibitrice à 50 % CQ : chloroquine ; PYR : pyriméthamine ; QU : quinine 75 III-4 Profil génétique des isolats de P. falciparum d'origine ivoirienne III-4.1 Digestion enzymatique ou RFLP Résultats des digestions des fragments d'ADN du gène dhfr-ts Avant de travailler sur un nombre plus important d’échantillons de P. falciparum, nous avons montré dans un premier travail qu’il existait un nombre relativement élevé d’isolats provenant de sujtes porteurs de P. falciparum mutants (22 %) potentiellement résistants aux antifoliniques à Abidjan (Yopougon, zone de la présente étude). Cette étude a été réalisée en 1998 et a concerné le profil génétique des isolats de P. falciparum en prenant comme base la mutation clé qui affecte le codon 108 du gène dhfr. Compte tenu des difficultés à transporter les échantillons de sang total parasité des zones d’endémie palustre vers les zones indemnes de paludisme pour les études moléculaires, le sang parasité a été déposé sur du papier filtre Whatman 3MM et l’extraction de l’ADN plasmodial a été réalisée à la résine (chelex 100, Biorad). La mutation de type Thréonine (ACC) révélé dans cette étude de 1998 publiée en 2000 avait été faite par déduction (article en Annexe-1). Elle n'a pas été confirmée par la digestion des fragments d'ADN par ScrF I. Pour vérifier l'existence ou non de mutant de type Thréonine dans la zone d'étude un premier lot de 54 isolats à sensibilité in vivo et / ou in vitro connue pour la plupart a été étudié. Le fragment de 708 pb du gène dhfr de P. falciparum a été soumis à la digestion des endonucléases (Alu I, Bsr I et ScrFI). Les résultats obtenus ont révélé que 21 isolats (39 %) étaient des mutants purs (Asn-108, codon AAC), 27 isolats sauvages (50 %) (Ser-108, codon AGC) et 6 isolats (11 %) mixtes (Ser -108 / Asn- 108, codon AGC / AAC). Aucun fragment d'ADN n’a été clivé par Scr FI, il n'y a pas eu de mutant de type Thréonine. Tous les résultats relatifs à la PCR-RFLP des 54 isolats apparaissent dans le Tableau iii en Annexe-2. Les fragments d'ADN clivés par Bsr I ont été par la suite séquencés pour rechercher des mutations additionnelles sur le gène dhfr-ts. 76 Résultats des digestions des fragments d'ADN du gène pfcrt Les fragments d'ADN de 145 pb contenant le codon 76 du gène pfcrt de 144 isolats de P. falciparum ont été soumis à la digestion de Apo I, enzyme qui reconnaît et clive le codon 76 lorsqu'il est sauvage (K76). L'analyse de ce codon après PCR-RFLP a révélé que l'allèle K76T mutant était présent chez 65,3 % des isolats analysés (94 / 144) contre 34,7 % d'isolats sauvage K 76 (50 / 144) (Figure 3 et Tableau X). Les résultats de la digestion de l'acide aminé 76 des fragments d'ADN des 144 isolats apparaissent dans le Tableau iv en Annexe-2. III-4.2 Acides aminés de la DHFR, DHPS, PFMDR-1 des isolats de P. falciparum Après l'analyse de l'électrophorégramme, les résultats de l'étude de la DHFR de 144 isolats de P. falciparum ont donné 73 % d'isolats sauvages de type Ala-16 / Asn-51 / Cys-59 / Ser-108 / Ile164. En plus de l'allèle sauvage, 27 % d'isolats mutants de combinaisons alléliques suivantes ont été obtenus : 5 % (7 / 144) d'isolats simples mutants Asn-51 / Cys-59 / Asn-108; 13 % (19 / 144) d'isolats doubles mutants de type Ile 51 / Cys-59 / Asn-108 ; Asn-51 / Arg-59 / Asn-108 puis 9 % (13 / 144) d'isolats triple mutants, Ile-51 / Arg-59 / Asn-108 (Tableau X). Aucune mutation affectant les codons 16 et 164 n'a été observée. Ils sont restés invariants (Tableau iv en Annexe-2). Au niveau de la DHPS, très peu d'isolats sauvages ont été mis en évidence. Ils représentaient 6,6 % des 106 isolats dont le gène dhps a été séquencé et sont caractérisés par les acides aminés Ser436 / Ala-437 / Lys-540 / Ala-581 / Ala-613. Les codons 540 et 581 de tous les isolats étaient sauvages. Ils sont restés invariants. Ainsi, l'allèle simple mutant est porté par 54,7 % des isolats (58 / 106) (Tableau X). La mutation a concerné soit le codon 436 (Ser-436-Ala ou Ser-436-Phe) soit le codon 437 (Ala-437-Gly). Les isolats doubles mutants qui représentaient 34,9 % (37 / 106) avaient en dehors des allèles invariants des codons 540 et 581, les allèles Ala-436 + Gly-437 ou Ala-436 + Ser613 ou Ala-436 + Pro-613 ou Leu-436 + Gly-437 ou Phe-436 + Ser-613 ou Tyr-436 / Ser-613. Quant aux isolats triples mutants, ils étaient en proportion de 3,8 % (4 / 106) et avaient les allèles Ala-436 / Gly-437 / Lys-540 / Ala-581 / Ser-613. En dehors de la mutation habituelle Ser-436-Ala, d'autres 77 types de mutations comme Ser-436-Leu (AY930), Ser-436-Phe (AY122, AY932..), Ser-436-Tyr (AY005, AY126, AY905 …) ont été mis en évidence. Il en va de même du codon Ala-613-Pro (AY03B) (Tableau v dans l'Annexe-2). L'analyse de toutes les séquences a montré que la mutation ponctuelle du codon Ala-613 était toujours associée à la mutation du codon 436 et / ou 437. Dans cette étude, la mutation Ala-613 n'apparaît jamais seule. Le fragment de 394 pb de la première partie codante séquencée du gène pfmdr-1 comporte la combinaison allélique Asn-86 / Tyr-184 pour les isolats sauvages. Sur un total de 144 isolats, les résultats ont révélé : 33 isolats sauvages (23 %), 64 isolats simples mutants de type Asn-86 / Phe-184 ou Tyr-86 / Tyr-184 et 47 isolats double mutants (32,8 %) de type Tyr-86 / Phe-184. Aucune autre mutation affectant la première partie codante de ce gène n'a été mise en évidence chez les isolats de P. falciparum de Côte d'Ivoire. L'analyse de l'électrophorégramme des fragments de 774 pb de la deuxième partie codante du gène pfmdr-1 n'a révélé aucune mutation affectant les codons Ser-1034 et Asn-1042, de telle sorte que les isolats sauvages représentaient 99,3 %. La mutation habituelle sur cette partie du gène n'a concerné qu'un seul isolat (AY04B), qui représente 0,7 % (1 / 144). Elle est caractérisée par les allèles Ser-1034 / Asn-1042 / Tyr-1246. Toutefois, de nouvelles mutations ont affecté les codons Gly-1074 (AY02B) et Asn-1238 (AY03B). Ainsi, seulement 2,1 % (3 / 144) des mutations affectent la deuxième partie du gène pfmdr-1, tous de simples mutants caractérisés par les allèles, soit, Ser1034 / Asn-1042 / Ser-1074 / Asn-1238 / Asp-1246 (AY02B), soit, Ser-1034 / Asn-1042 / Gly-1074 / Tyr-1238 / Asp-1246 (AY03B), soit, Ser-1034 / Asn-1042 / Gly-1074 / Asn-1238 / Tyr-1246 (AY04B). Par ailleurs, les résultats ont montré que chez 9 isolats, le codon 1069-(ACT) a été remplacé par le codon 1069-(ACG). Le changement de base (T en G) n'a pas modifié la nature de l'acide aminé (Thréonine). En définitive, 32 isolats sauvages (22,2 %), 63 isolats simples mutants (43,8 %) et 49 isolats doubles mutants (34 %) ont été observés après le séquençage du gène pfmdr1. 78 Toutes les séquences des acides aminés de fragment d'ADN de chaque isolat apparaissent dans les Tableaux iv et v en Annexes-2. Tableau X : Répartition du nombre d'isolats par rapport au type de mutation de chaque gène séquencé Gènes de résistance Génotype pfcrt dhfr dhps pfmdr-1 Sauvage 50 (34,7 %) 105 (73 %) 7 (6,6 %) 32 (22,2 %) Simple mutant 94 (65,3 %) 7 (5 %) 58 (54,7 %) 63 (43,8 %) Double mutant - 19 (13 %) 37 (34,9 %) 49 (34 %) Triple mutant - 13 (9 %) 4 (3,8 %) 0 (0 %) Total 144 144 106 144 Sauvages Pourcentage d'isolats pesPourcentage d'isolats 100% Mutants 93% 78% 73% 80% 65% 60% 40% 35% 27% 22% 20% 0% 7% 1 pfcrt 2 dhfr 3 dhps Figure 3 : Répartition des isolats selon les génotypes 4 pfmdr-1 5 Isolats 79 III-4.3 Prévalence de la mutation et sensibilité des isolats aux antipaludiques III-4.3.1 Mutation K76T et sensibilité de P. falciparum à la chloroquine Mutation K76T et efficacité thérapeutique de la chloroquine L'analyse du gène pfcrt de chaque isolat a montré que l'allèle K76T était présent chez 100 % (24 / 24) des sujets ayant un ET à la chloroquine (Tableau XI). Cependant, la mutation Lys76Thr était également présente chez 12 % (2 / 17) des sujets chez lesquels une RCPA a été obtenue. Toutefois, l'allèle sauvage a été mis en évidence chez 88 % (15 / 17) de sujets à RCPA ; il y a plus de sujets à RCPA portant des isolats sauvages que ceux portant des isolats mutants (χ2 = 9,9 ; p = 0,001). Un test kappa de Cohen permet de dire qu'il existe une très bonne concordance entre l'efficacité thérapeutique de la chloroquine et les mutations affectant le gène pfcrt (kappa = 0,9). Mutation K76T et sensibilité in vitro de P. falciparum à la chloroquine L'analyse des fragments d'ADN de 50 isolats à sensibilité in vitro connue a révélé que parmi les isolats chloroquino-résistants (CQ-R, CI50 > 100 nM), 29 % (6 / 21) avaient l'allèle Lys-76 et donc sont de type sauvage (Tableau XI). La CI50 variait de 100 à 154 nM avec une moyenne arithmétique de 116 nM. Cependant, 71 % (15 / 21) de ces isolats CQ-R portaient l'allèle Thr-76 avec une CI50 moyenne de 181 nM dont les valeurs extrêmes sont comprises entre 130 à 450 nM. Le pourcentage d'isolats CQ-R de génotype mutant (71 %) est sensiblement le même que celui d'isolats CQ-R de génotype sauvage (29 %) (χ 2 = 3,86 p = 0,06). De la même façon, les isolats CQ-S n'étaient pas tous de type sauvage. Parmi eux, 45 % (13 / 29) étaient des mutants Thr-76 et 55 % (16 / 29) de type sauvage, Lys 76, (χ 2 = 0,31 ; p = 0,58) (Tableau XI). Les CI50 déterminées variaient respectivement de 25 à 98 nM pour les isolats sauvages avec une moyenne de 63 nM, tandis que pour les isolats mutants, cette CI50 moyenne était de 55,9 nM à avec des valeurs extrêmes de 25 à 94 nM. La concordance entre le test in vitro et le profil du gène pfcrt est médiocre (kappa = 0,26). 80 Tableau XI : Réponses in vivo et in vitro à la chloroquine et mutation du gène pfcrt des isolats de P. falciparum REPONSES IN VIVO N = 41 SUJETS GENE DE LA PFCRT SAUVAGE (K-76) MUTANT (T-76) 88 % (15 / 17) 12 % (2 / 17) 0 % (0 / 24) 100 % (24 / 24) 55 % (16 / 29) 45 % (13 / 29) 29 % (6 / 21) 71 % (15 / 21) Réponses clin. parasitol. Adéquates (RCPA) 17 (41 %) Échec Thérapeutique (ET) 24 (59 %) REPONSES IN VITRO N = 50 ISOLATS CQ-S (< 100 nM) 29 (58 %) CQ-R (> 100 nM) 21 (42 %) RCPA : Réponse clinique et parasitologique adéquate CQ-S : chloroquino-sensible ; CQ-R : chloroquino-résistant PFCRT : Plasmodium falciparum chloroquine resistance transporter K-76 : codon Lysine 76 ; T-76 : codon Thréonine 76 81 Lorsque nous considérons la répartition de la mutation (T-76) dans la population des sujets traités à la chloroquine, nous observons que les 26 isolats mutants proviennent majoritairement des sujets à ET (92 %, 24 / 26) et 8 % (2 / 26) des sujets à RCPA (χ2 = 18,6 p < 0,05). Inversement, tous les isolats pfcrt sauvages sont portés par les sujets à RCPA (Tableau XII). Dans la population des isolats à sensibilité in vitro connue, nous obtenons 15 (54 %) isolats mutants provenant des isolats CQ-R et 13 (46 %) d'isolats CQ-S (χ2 = 0,14 p = 0,7). Par contre, 73 % (16 / 22) des isolats pfcrt sauvages proviennent des isolats CQ-S et 27 % (6 / 22) des isolats CQ-R (χ2 = 4,5 p = 0,03). Tableau XII : Répartition des isolats pfcrt mutants dans la population des sujets traités à la chloroquine, et dans celle des isolats à sensibilité in vitro connue GENE DE LA PFCRT N = 41 POPULATION À ET POPULATION À RCPA SAUVAGE, 15 (67 %) 0 / 15 (0 %) 15 / 15 (100 %) MUTANT, 26 (63 %) 24 / 26 (92 %) 2 / 26 (8 %) GENE DE LA PFCRT N = 50 CQR CQS SAUVAGE, 22 (44 %) 6 / 22 (27 %) 16/ 22 (73 %) MUTANT, 28 (56 %) 15 / 28 (54 %) 13 / 28 (46 %) RCPA : Réponse clinique et parasitologique adéquate CQ-S : chloroquino-sensible ; CQ-R : chloroquino-résistant PFCRT : P. falciparum chloroquine resistance transporter Le Tableau XIII présente le profil génétique des isolats à sensibilité in vivo et / ou in vitro connue par rapport à la chloroquine. 82 Tableau XIII : Sensibilité in vivo et in vitro à la chloroquine et profil génétique du gène pfcrt des isolats correspondant de P. falciparum N° ISOLAT pfcrt-76 IN VITRO (CI50 en nM) IN VIVO AY003 T R (147) AY120 AY124 AY125 AY126 AY128 AY155 AY159 AY167 AY169 AY174 AY175 AY1TR5 AY901 AY902 AY903 AY904 AY905 AY906 AY907 AY908 AY909 AY910 AY911 AY912 AY914 AY916 AY917 AY918 AY919 AY920 AY921 AY922 AY923 AY924 AY925 AY926 AY927 AY929 AY930 AY 931 AY 932 AY933 T T K T T K T T T T T L T T K T K K T K T K T T K T K K T K T T K K K T T T T T T K S (094) R (130) R (105) S (075) S (060) S (043) S (090) S (060) S (046) S (052) S (037) S (025) ND R (135) S (045) R (155) S (055) ND ND S (092) ND S (035) ND ND ND ND ND S (028) ND S (090) ND ND S (075) ND ND ND ND ND ND ND ND S (063) ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND EPT ETP RCPA ETP RCPA RCPA EPT RCPA ETP RCPA ETP EPT RCPA EPT RCPA RCPA ETP RCPA EPT ETP RCPA RCPA RCPA ETP EPT EPT EPT ECT EPT RCPA 83 AY 934 AY 935 AY 936 AY 937 AY 938 AY952 AY954 AY9TR1 AY9TR2 AY9TR3 AY9TR4 AY01B AY03B AY10B AY11B AY13B AY20B AYA40 AYA41 AYA42 AYA43 AYA44 AYA45 AYA46 AYA47 AYA48 AYA49 AYA50 AYA51 AYA53 AYA54 AYA56 AYA57 K T T T K T T T T T T T T T K K K K K K T T T T K K T T T T T K T R (120) ND ND R (165) S (098) ND ND ND R (450) ND R (150) S (045) R (177) R (180) R (154) R (105) R (110) S (090) S (095) R (100) R (153) R (201) S (080) R (141) S (070) S (065) R (140) S (063) R (242) R (150) S (025) S (040) S (050) RCPA ETP EPT ECT RCPA EPT RCPA EPT ETP RCPA ECT ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND : non déterminé EPT : échec parasitologique tardif ; ECT : échec clinique tardif ; ETP : échec thérapeutique précoce RCPA : échec clinique et parasitologique adéquate 84 III-4.3.2 Mutation du gène pfmdr-1 et sensibilité de P.falciparum à la quinine et à la chloroquine Profil génétique du gène pfmdr-1 et sensibilité des isolats à la quinine L'analyse de la chimio-sensibilité in vitro à la quinine a montré que toutes les CI50 déterminées sont inférieures à 800 nM (Tableaux VIII et IX), alors que l'analyse du gène pfmdr-1 a montré 78 % (112 / 144) d'isolats mutants. La CI50 à la quinine la plus élevée est de 400 nM (isolat AY934). Bien que cet isolat soit sensible à la quinine, il a les allèles double-mutants pfmdr-1, Tyr-86 / Phe-184 / Ser-1034 / Asn-1042 / Asp-1246. De façon générale, les mutations n'ont pas influencé la sensibilité des isolats de P. falciparum à la quinine. Profil génétique du gène pfmdr-1 et sensibilité in vivo des isolats à la chloroquine L'analyse des mutations affectant les codons Asn-86 et Tyr-184 du gène pfmdr-1 et la réponse in vivo des sujets à la chloroquine montre que tous les sujets à ET ne portaient pas de parasites pfmdr1 mutants. 33 % (8 / 24) de sujets à ET portent des isolats sauvages, (Asn-86 / Tyr-184) et 67 % (16 / 24) des isolats pfmdr-1 mutants de combinaisons alléliques Tyr-86 / Tyr-184 (4,2 %), Asn-86 / Phe184 (29,2 %) et Tyr-86 / Phe-184 (29,2 %). De la même manière, 13 (76,5 %) des 17 sujets à RCPA portent des isolats pfmdr-1 mutants. Les mutants proviennent aussi bien de la population à ET (55 %) que de la population à RCPA (45 %). Il existe une très mauvaise concordance entre les mutations affectant le gène pfmdr-1 et l'efficacité de la chloroquine (kappa < 0). Profil génétique du gène pfmdr-1 et sensibilité in vitro des isolats à la chloroquine En ce qui concerne la sensibilité in vitro à la chloroquine, les 39 isolats mutants pfmdr-1 proviennent aussi bien des isolats CQ-R, 16 (41 %) que de la population des isolats CQ-S, 23 (59 %) (χ2= 1,2 p = 0,26). Il existe une très mauvaise concordance entre les mutations affectant le gène pfmdr-1 et la sensibilité in vitro de P. falciparum à la chloroquine (kappa < 0) (Tableaux XIV et XV). 85 Tableau XIV : Réponses in vivo et in vitro à la chloroquine et mutation du gène pfmdr-1 des isolats de P. falciparum REPONSES IN VIVO N = 41 SUJETS GENE DE LA PFMDR-1 SAUVAGE MUTANT Réponses clin. parasitol. Adéquates (RCPA) 17 (41 %) Échec Thérapeutique (ET) 24 (59 %) 23,5 % (4 / 17) 76,5 % (13 / 17) 33 % (8 / 24) 67 % (16 / 24) 21 % (6 / 29) 79 % (23 / 29) 24 % (5 / 21) 76 % (16 / 21) REPONSES IN VITRO N = 50 ISOLATS CQ-S (< 100 nM) 29 (58 %) CQ-R (> 100 nM) 21 (42 %) RCPA : Réponse clinique et parasitologique adéquate CQ-S : chloroquino-sensible ; CQ-R : chloroquino-résistant PFMDR-1: Plasmodium falciparum multi-drug resistance gene -1 86 Tableau XV : Répartition des mutants pfmdr-1 dans la population des sujets traités à la chloroquine et dans la population des isolats à sensibilité in vitro connue. GENE DE LA PFMDR-1 POPULATION À ET POPULATION À RCPA 8 / 12 (67 %) 4 / 12 (33 %) 16 / 29 (52 %) 13 / 29 (45 %) CQR CQS 5 / 11 (45,5 %) 6/ 11 (54,5 %) 16 / 39 (41 %) 23 / 39 (59 %) N = 41 SAUVAGE 12 (30 %) MUTANT 29 (71 %) GENE DE LA PFMDR-1 N = 50 SAUVAGE 11 (22 %) MUTANT 39 (78 %) RCPA : Réponse clinique et parasitologique adéquate CQ-S : chloroquino-sensible ; CQ-R : chloroquino-résistant PFMDR-1 : Plasmodium falciparum multi-drug resistance gene-1 L'analyse de l'influence des mutations des deux gènes pfmdr-1 et pfcrt sur la réponse des sujets au traitement par la chloroquine permet d'obtenir les résultats suivants : lorsque la mutation affecte uniquement le gène pfcrt (pfmdr-1 sauvage), 33 % d'ET sont obtenus pour 0 % de RCPA. Par contre, lorsqu'elle affecte le gène pfmdr-1 (pfcrt sauvage), nous n'obtenons aucun ET (0 %) pour 65 % (11 / 17) de RCPA. Lorsque les deux gènes sont mutés, 67 % d'ET sont obtenus et 11,5 % de RCPA (χ2c = χ2 amélioré de la correction de Yates = 12,4 p = 0,001) (Tableau XVI). 87 Tableau XVI : Influence de la nature des gènes pfmdr-1 et pfcrt dans la population des sujets traités à la chloroquine NATURE DES GENES POPULATION À RCPA N = 17 POPULATION À ET N = 24 4 / 17 (23,5 %) 0 / 24 (0 %) 0 / 17 (0 %) 8 / 24 (33 %) 11 / 17 (65 %) 0 / 24 (0 %) 2 / 17 (11,5 %) 16 / 24 (67 %) pfmdr-1 Sauvage pfcrt Sauvage pfmdr-1 Sauvage pfcrt Mutant pfmdr-1 Mutant pfcrt Sauvage pfmdr-1 Mutant pfcrt Mutant RCPA : Réponse clinique et parasitologique adéquate ET : Échec thérapeutique Les résultats sur la sensibilité in vivo et in vitro de P. falciparum et les mutations affectant les gènes pfmdr-1 et pfcrt seront soumis à publication sous le titre : Association between pfcrt and pfmdr-1 gene mutations and chloroquine and quinine sensitivity of Plasmodium falciparum isolates from Côte d'Ivoire J. Djaman, A. Mazabraud, and L. Basco 88 III-4.3.3 Mutation des gènes dhfr-ts et dhps et sensibilité de P. falciparum à la SP Profil génétique du gène dhfr-ts et dhps et efficacité thérapeutique de la sulfadoxine-pyriméthamine Parmi les 21 sujets chez lesquels nous avons obtenu un ETP à l'association sulfadoxinepyriméthamine, 18 sujets (86 %), avaient des isolats mutants à la DHFR contre 3 sujets (14 %) chez lesquels les isolats étaient mixtes (la différence entre ces deux pourcentages est significative χ2= 10,7 p < 0,05). Parmi les 68 sujets à RCPA, la majorité d'entre eux, soit 75 % (51 / 68), portaient des isolats dhfr sauvages, le reste avait soit des isolats dhfr mutants, ils représentaient 22% (15 / 68) soit des isolats mixtes, ils étaient 3 % (2 / 68) (Il y a plus de sujets RCPA portant des isolats dhfr sauvages que d'isolats mutants, χ2 = 19, p < 0,05). Le degré de l'accord entre les deux tests (in vivo / moléculaire) est modéré, (kappa = 0,59). Au niveau de la DHPS, tous les sujets à ETP (100 %) portaient des isolats dhps mutants et 94 % (48 / 51) de sujets à RCPA portaient également des isolats dhps mutants pour 6 % (3 / 51) de sujets à RCPA portants des isolats dhps sauvages (Il y a plus de sujets RCPA ayant des isolats dhps mutants que d'isolats dhps sauvages, χ2= 39,7 p < 0,05) (Tableau XIV). Le degré de l'accord entre les deux tests (in vivo / molécualaire) est mauvais, (kappa = 0,04). Profil génétique des gènes dhfr-ts et dhps et sensibilité in vitro à la pyriméthamine La chimio-sensibilité in vitro à la pyriméthamine, en tenant compte de la nature génétique de ces isolats après analyse de la DHFR, a permis d'obtenir des groupes d'isolats repartis de la manière suivante : parmi les 24 isolats PYR-R, 17 (71 %) sont de mutants purs présentant les combinaisons alléliques Ala-16 / Asn-51 / Cys-59 / Asn-108 / Ile-164 ou Ala-16 / Ile-51 et / ou Arg-59 / Asn-108 / Ile164. Les CI50 variaient de 2005 à 19 000 nM avec une moyenne arithmétique de 5850 nM. 8 % (2 / 24) des isolats PYR-R avaient un mélange d'allèles, ils étaient mixtes avec une moyenne de CI50 de 3600 nM et des valeurs extrêmes comprises entre 2400 à 4790 nM. Enfin, 5 isolats PYR-R (21 %) sont des isolats dhfr sauvages. Il y a plus d'isolats PYR-R dhfr mutants que sauvages (χ2= 6 ; p = 0,02). Au niveau des isolats pyriméthamino-sensibles, tous (100 %) étaient dhfr sauvages (5 / 5). Par 89 contre, ceux qui étaient modérément résistants, 3 % (1 / 32) étaient mixtes, 3 % (1 / 32) dhfr mutant et 94 % (30 / 32) dhfr sauvage (Tableau XVII). La concordance entre les deux tests (in vitro / moléculaire) est bonne, (kappa = 0,75) si la résistance est définie pour CI50 > 2000 nM. Par contre, elle est mauvaise (kappa = 0,089) pour CI50 < 100 nM. Pour ce qui est de la DHPS, tous les 24 isolats (100 %) résistants à la PYR avaient le profil génétique dhps mutant. Il y a une indépendance entre le test in vitro à la PYR et le profil génétque de dhps (kappa = 0). Tableau XVII : Réponses in vivo à la SP et in vitro à la PYR et nature des gènes dhfr et dhps des isolats de P. falciparum RÉP. IN VIVO N = 89 SUJETS GENE DE LA DHFR SAUV. MIXTE MUT. GENE DE LA DHPS SAUV. MUT. RCPA, 68 (76 %) 75 % 51 / 68 3% 2 / 68 22 % 15 / 68 6% 3 / 51 94 % 48 / 51 ÉCHEC THÉRAP. 0% 0 / 21 14 % 3 / 21 86 % 18 / 21 0% 0 / 21 100 % 21 / 21 5 (8 %) 100 % 5/5 0% 0/5 0% 0/5 0% 0/2 100 % 2/2 PYR-Rm * 94 % 3% 3% 14 % 86 % 32 (53 %) 30 / 32 1 / 32 1 / 32 2 / 14 12 / 14 PYR-R (> 2000 nM) 21 % 8% 71 % 0% 100 % 24 (39 %) 5 / 24 2 / 24 17 / 24 0 / 24 24 / 24 21 (24 %) REP. IN VITRO N = 61 ISOLATS PYR-S (<100 nM) 90 Considérons à présent la répartition des isolats dhfr mutants dans les différentes populations. Parmi les 33 isolats dhfr mutants, 18 (54,5 %) provenaient de la population d'enfants à ETP et 15 (45,5 %) de la population d'enfants à RCPA (χ2 = 22 p < 5 %). Par contre, tous les isolats dhfr sauvages (n = 51) sont portés par les sujets à RCPA (100 %) (Tableau XVIII). Au niveau de la sensibilité in vitro à la PYR, les 18 (29,5 %) isolats dhfr mutants provenaient majoritairement de la population d'isolats PYR-R, 17 (94 %) et 1 (6 %) de la population PYR-Rm. Quant aux 40 isolats dhfr sauvages ils provenaient en majorité des isolats PYR-Rm (n = 30). Seulement 10 (25 %) provenaient respectivement d'isolats PYR-R (n = 5, 12,5 %) et PYR-S (n = 5, 12,5 %) (Tableau XVIII). Tableau XVIII : Répartition des isolats dhfr mutants dans la population des sujets traités à la SP, et dans la population des isolats à sensibilité in vitro connue à la PYR GENE DE LA DHFR POPULATION À ET POPULATION À RCPA 0 / 51 (0 %) 51 / 51(100 %) 3 / 5 (60 %) 2 / 5 (40 %) 18 / 33 (54,5 %) 15 / 33 (45,5 %) PYR-R PYR-Rm * PYR-S 5 / 40 (12,5 %) 30 / 40 (75 %) 5/40 (12,5 %) 2 / 3 (67 %) 1 / 3 (33 %) 0 / 3 (0 %) 17 / 18 (94 %) 1 / 18 (6 %) 0 / 18 (0 %) N = 89 SAUVAGE, 51 (57 %) SAUVAGE / MUTANT 5 (6 %) MUTANT, 33 (37 %) N = 61 SAUVAGE, 40 (65,5 %) SAUVAGE / MUTANT 3 (5 %) MUTANT 18 (29,5 %) 91 Les 69 isolats dhps mutants provenaient principalement de la population d'enfants à RCPA (48 / 69, 70 %) par rapport aux enfants à ETP à la SP (21 / 69, 30 %) (χ2 = 10,5 p = 0,001). Il en va de même pour les isolats dhps sauvage (n = 3), ces isolats proviennent tous des sujets à RCPA (100 %) (Tableau XIX). Par contre au niveau des 38 isolats dhps mutants du test de chimiosensibilité in vitro, 24 (63 %) de ces mutants provenaient des isolats PYR-R et 12 (32 %) des isolats PYR-Rm (χ2= 3,7 p = 0,05, il n'y a pas de différence significative entre ces deux pourcentages) (Tableau XIX). Les résultats sur les mutations affectant les gènes dhfr-ts et dhps en relation avec l'efficacité thérapeutque de la sulfadoxine-pyriméthamine et in vitro à la pyriméthamine ont été soumis à publication sous le titre : Monitoring of in vitro and in vivo resistance to sulfadoxine-pyrimethamine and dhfr-ts and dhps gene sequences of Plasmodium falciparum in Abidjan, Côte d'Ivoire J. Djaman, L. Basco, F.Guédé-Guina, and A. Mazabraud 92 Tableau XIX : Répartition des isolats dhps mutants dans la population des sujets traités à la SP, et dans la population des isolats à sensibilité in vitro à la pyriméthamine connue GENE DE LA DHPS POPULATION À ET POPULATION À RCPA 0 / 3 (0 %) 3 / 3 (100 %) 21 / 69 (30 %) 48 / 69 (70 %) PYR-R PYR-Rm* PYR-S 0 / 2 (0 %) 2 / 2 (100 %) 0 / 2 (0 %) 24 / 38 (63 %) 12 / 38 (32 %) 2 / 38 (5 %) N = 72 SAUVAGE 3 (4 %) MUTANT 69 (96 %) N = 40 SAUVAGE 2 (5 %) MUTANT 38 (95 %) RCPA : Réponse clinique et parasitologique adéquate ; ET. : Echec thérapeutique PYR : Pyriméthamine ; PYR-S : pyriméthamino-sensible ; PYR-Rm : résistance modérée à PYR , avec la CI50 comprise entre 100 et 2000 nM ; PYR-R : hautement résistant à PYR, CI50 > 2000 nM DHPS : dihydroptéroate synthétase 93 Tableau XX : Chimiosensibilité et profil génétique (dhfr et dhps) des isolats de P. falciparum correspondants ________________________________________________________________________ dhfr N° ISOLAT dhps REP. IN VITRO REP. IN VIVO GENOTYPE GENOTYPE R / Se (CI50 nM) RCPA / ETP AY005 S/M S M M R (6400) ND ETP RCPA AY006 M ND ND RCPA S/M S ND ND ND Rm (120) ETP RCPA M S M S S S ND ND ND ND ND ND ND Rm (360) ND ND Rm (110) Rm (250) RCPA RCPA RCPA RCPA RCPA RCPA M ND ND RCPA M S ND ND ND ND ETP RCPA M S ND ND R (7500) Rm (150) ETP RCPA S ND Se (90) RCPA S M S S M S/M S M S S S/M S M ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND Rm (550) Se (77) R (9000) R (4790) Rm (500) ND ND ND R (2400) ND R (2005) RCPA RCPA RCPA RCPA ETP ETP RCPA RCPA RCPA RCPA ETP RCPA ETP AY003 AY007 AY010 AY011 AY016 AY017 AY018 AY022 AY032 AY036 AY037 AY040 AY045 AY048 AY053 AY054 AY055 AY057 AY058 AY063 AY084 AY095 AY0100 AY0103 AY0135 AY0148 AY0150 AY0172 94 S ND ND RCPA M ND ND RCPA S M ND ND ND R (3500) RCPA ETP S M ND ND ND ND RCPA RCPA S/M M ND ND ND ND RCPA RCPA M S ND ND ND Rm (705) RCPA RCPA AY060 M M S M S S ND ND ND ND ND ND ND ND Se (55) ND ND ND RCPA ETP RCPA RCPA RCPA RCPA AY062 AY065 AY070 AY071 AY076 AY080 AY083 IS2 AY112 AY116 AY117 AY118 AY120 AY121 AY122 AY123 AY124 AY125 AY126 AY127 AY128 AY155 AY158 AY159 AY160 AY161 AY162 S S/M S M M S S M M S S S M S S S M M M S M S S S S S S ND ND ND ND ND ND ND ND M M M M M S M M M M M M M S M M M M M ND Rm (285) Rm (280) ND ND ND ND ND ND ND ND ND R (11500) ND ND ND R (19000) R (4250) R (3500) ND R (4000) Rm (368) ND Rm (600) ND ND ND RCPA RCPA RCPA RCPA RCPA RCPA RCPA RCPA ETP RCPA RCPA RCPA ETP RCPA RCPA RCPA ETP ETP ETP RCPA ETP RCPA RCPA RCPA RCPA RCPA RCPA AY0194 AY0216 AY0220 AY0240 AY0241 AY0243 AY015 AY021 AY025 AY030 AY046 AY047 AY049 AY056 AY059 95 AY164 AY167 AY168 AY169 AY172 AY173 AY174 AY175 AY176 AY178 AY1TR5 AY136 AY182 AY184 AY1Tr6 AY1Tr7 AY903 AY902 AY904 AY905 AY908 AY910 AY918 AY920 AY923 AY933 AY934 AY937 AY938 AY9TR4 AY9TR2 AYA45 AYA46 AYA47 AYA49 AYA50 AYA51 AY01B AY03B AY05B AY06B AY12B AY14B AY21B AY22B S S M S S S S S S S S S M M M M S S M M S S S S S M S S S S M M M S M S S S S S S S S M M S M M M M M M M M M M M M M M M M M M M ND M ND ND S M M M M M M ND ND M ND ND ND M M M M ND M M M ND Se (50) ND Rm (100) ND ND Rm (100) Rm (104) ND ND Rm (540) ND ND ND ND ND Se (90) Rm (400) R (9750) R (3500) Rm (1800) Rm (800) Rm (950) Rm (400) Rm (550) Rm (500) Rm (1250) R (2750) Rm (350) Rm (800) R (7500) R (3300) Rm (250) Rm (1500) R (2600) R (2500) Rm (500) Rm (1000) R (2600) Rm (500) R (2500) Rm (350) R (2020) R (2605) R (2500) RCPA RCPA ETP RCPA RCPA RCPA RCPA RCPA RCPA RCPA RCPA RCPA ETP ETP ETP ETP ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND S : sauvage ; M : mutant ; S/M : mixte ; Se : Sensible ; R : hautement résistant Rm : résistance modérée ; ND : non déterminé ; RCPA : réponse clinique et parasitologique adéquate ; ETP : échec thérapeutique adéquate 96 Pourcentage de mutations 100% 80% 65 % 60 % 60% 42 % 40% 27 % 23 % 20% 13 % 0,7 % 0% I-51 / R-59 / N-108 1 dhfr A-436 / G-437 / S-613 2 dhps pfcrt T-76 3 Y-86 / F-184/ Y-1246 4 Codons pfmdr-1 Figure 4 Fréquence de mutation des codons des gènes dhfr, dhps, pfcrt et pfmdr-1 des isolats de P. falciparum 97 COMMENTAIRES, DISCUSSION ET CONCLUSION 98 IV-1 Surveillance épidémiologique de la résistance in vivo et in vitro Dans cette étude qui nous l'espérons, pourra être suivie d'études comparables dans les régions Nord et Ouest du pays, il s’agissait pour nous de surveiller la sensibilité de P. falciparum aux antipaludiques couramment utilisés par la population ivoirienne en général et celle de Yopougon en particulier. Le test de l'efficacité thérapeutique a permis de mesurer l’efficacité des médicaments chez les malades (enfants) atteints de paludisme non compliqué. Si l’utilisation de la SP a été aisée parce qu’administrée en dose unique, l’administration de la chloroquine en trois jours (J0, J1, J2) consécutifs, suivie des contrôles les jours 2 (lorsque cela a été nécessaire) 3, 7 et 14 a été difficile. Par ailleurs, une fois l’apyrexie obtenue après deux jours de traitement, le parent accompagnant l’enfant ne voit plus la nécessité de le conduire au dispensaire pour la suite de l’étude, malgré le consentement de départ. Par conséquent, la difficulté du test de l'efficacité thérapeutique conduit chez les sujets malades réside dans le suivi effectif des sujets jusqu’à J14. Il est donc beaucoup plus aisé de prélever le sang parasité et de le mettre en culture pour mesurer directement la sensibilité de P. falciparum aux médicaments. Cette alternative a l’avantage non seulement d’éviter le suivi souvent difficile, mais aussi et surtout de mesurer l’efficacité du médicament sans que n’interviennent des facteurs intrinsèques, tels que le système immunitaire de l’hôte et la pharmacocinétique de l'antipaludique. Malheureusement, très peu d’isolats de P. falciparum ont été mis en culture comparativement au nombre d’isolats pour lesquels le profil génétique a été étudié. En effet, la méthode utilisée (le semi-microtest) nécessitait un volume important de sang parasité (700 µl d'inoculum par cupule) prélevé sur des enfants de moins de 5 ans. S’il est aisé d’utiliser et de travailler sur des plaques à 24 cupules, il est cependant difficile de mesurer la sensibilité d’un isolat à plusieurs antipaludiques à la fois. Pour éviter cette difficulté souvent constatée, le microtest semble plus approprié car il présente plus d'avantages. Il permet, soit le criblage de quatre antipaludiques à la fois, soit, la mise en culture d'isolats issus de quatre malades différents. Aussi, 200 µl d'inoculum par cupule suffisent-ils pour obtenir une bonne maturation des parasites (trophozoïtes en schizontes) (Le 99 Bras et Basco, 1991). Au cours de cette étude, nous avons utilisé aussi bien le test optique que le test isotopique. Mais, le test optique a l'inconvénient d'être long (numération des schizontes sur goutte épaisse) et fastidieux, surtout lorsqu'il s'agit de dénombrer les schizontes de plusieurs isolats mis en culture. Quant au test isotopique, il est une bonne mesure de la croissance des plasmodies (Chulay et al., 1986). La collecte des pastilles du papier filtre peut être différée et le dénombrement est facilité par l'utilisation d'un compteur de radioactivité. Néanmoins, cette technique a également ses limites dans la mesure où on utilise un produit radioactif dont l'utilisation est restrictive et demande une surveillance pour son élimination afin d’éviter les contaminations. De plus, la technique isotopique nécessite un matériel lourd (collecteur de plaque et compteur à scintillation) onéreux pour les laboratoires du sud (Noedl et al., 2003). Pour cela, d'autres tests ont été développés dont le DELI test (double-site enzyme-linked immunodetection) (Druilhe et al., 2001 ; Moreno et al., 2001). Il est issu du test colorimétrique pLDH (parasite lactate deshydrogenase) et est très sensible (Basco, 1996). Il permet de mesurer le taux de pLDH du Plasmodium grâce à des anticorps monoclonaux spécifiques (mAbs). Ce test pourrait remplacer les tests isotopiques et optiques actuels pour la mesure de la résistance de P. falciparum aux antipaludiques (Noedl et al., 2003). Toutefois, malgré les difficultés spécifiques de chaque test utilisé dans ce travail, les résultats obtenus dans cette étude en termes d'efficacité thérapeutique et de sensibilité in vitro (semi-microtest) autorisent quelques commentaires. Efficacité thérapeutique des antipaludiques Dans l'évaluation de l'efficacité thérapeutique des antipaludiques, nous avons utilisé dans la méthodologie le protocole de 1996 (OMS, 1996). Dans l'interprétation des réponses des sujets au traitement nous avons tenu compte du nouveau protocole standard de 2002 (OMS, 2002). Lorsque nous considérons le protocole de 1996, le taux des échecs thérapeutiques à la chloroquine est de 25,3 %. Ce taux passe à 44,6 % dans le nouveau protocole standard après addition des échecs parasitologiques tardifs (19,3 %) considérés jusqu'alors comme des RCA (réponse clinique adéquate). Ainsi que nous l'avons constaté, des corrections ont été apportées dans le protocole 100 standard de 2002. Elles concernent : la limite d'âge (âge < 5 ans et > 5 ans) pour permettre une stratification, la notion de fièvre qui est désormais évoquée quand la température axillaire est > 37,5°C ou quand la température rectale ou tympanique est > 38°C. La température > 39,5°C n'est plus un critère d'exclusion et la parasitémie des sujets à inclure peut désormais dépasser 100 000 et atteindre 200 000 dans les régions de transmission intense. Une autre particularité de ce nouveau protocole est de débuter obligatoirement les contrôles parasitologiques à J2 et non J3. Désormais, la classification des réponses au traitement doit être identique qu'il s'agisse d'une région de transmission intense, faible ou modérée. Ainsi, selon les cas de réponses, on peut avoir des échecs thérapeutiques précoces (ETP), des échecs thérapeutiques tardifs (ETT) qui regroupent les échecs cliniques tardifs (ECT) et les échecs parasitologiques tardifs (EPT) et enfin les réponses cliniques et parasitologiques adéquates (RCPA). Les 44,6 % d'ET à la chloroquine observés prouvent une fois de plus que la résistance de P. falciparum à la chloroquine est une réalité dans la région d'Abidjan. Toutefois, l'inefficacité de cette molécule n'est pas uniquement constatée dans la commune de Yopougon (Abidjan). Elle l'est également dans d'autres régions du pays, dans la sous-région et même en Afrique en général. Ainsi, une récente étude menée au centre de la Côte d’Ivoire (Yamoussoukro et Bouaké) a révélé 26,9 % d’ET (protocole de 1996) à la chloroquine sans compter les échecs parasitologiques tardifs signalés par les auteurs mais non quantifiés et considérés comme des RCA (Adou-Bryn et al., 2002). Déjà, en 1995, dans la région sud, 30 % d'ET à la chloroquine avaient été notifiés dans la commune d'Adzopé (ville située à environ 100 km d'Abidjan) (Adjetey et al., 1997). Au BurkinaFaso, les résultats d'une étude menée dans certains villages de la ville de Koudougou sur la base du protocole de 1996 ont révélé 10 % (12 / 120) d’ET et 27 % (32 / 120) d'échecs parasitologiques à la chloroquine. En interprétant ces résultats sur la base du nouveau protocole OMS, le nombre d'ET à la chloroquine dans la région de Koudougou s'élève à 37 % (44 / 120) (Müller et al., 2003). Au Mali, une étude similaire sur l’efficacité thérapeutique de la chloroquine a révélé 17,6 % (8 / 33) et 24,3 % (10 / 57) d’ET en 2001 respectivement à Mopti et à Bandiagara chez les enfants de moins de cinq ans 101 (Plow et al., 2001). Au Cameroun, une étude réalisée par Basco et Ringwald a révélé 46 % d'ET à la chloroquine chez des sujets ayant plus de cinq ans (Basco et Ringwald, 2001). En Afrique de l’Est, les études réalisées en Ouganda (Kampala) sur l’efficacité thérapeutique de la chloroquine ont révélé 76 % d’ET chez les enfants de moins de cinq ans (Kamya et al., 2001), tandis qu’au Mozambique, le niveau d’ET à cet antipaludique était de 58 % (29 / 50) (Mayor et al., 2001). En Afrique du Nord et plus précisément au Soudan, 22 % d’ET non compris les EPT à la chloroquine ont été observés par Babiker et al. en 2001. Au vu de tous ces résultats, la situation de l'efficacité thérapeutique à la chloroquine n'est guère réjouissante dans le continent africain. Que dire alors de son potentiel suppléant, la SP ? En ce qui concerne la SP, 23,6 % d'ET ont été observés à Yopougon. Bien que ce pourcentage soit en dessous de celui de la chloroquine dans cette zone, la situation de cette association médicamenteuse est également préoccupante. En effet, les résultats de son efficacité thérapeutique à notre disposition dans d'autres parties du pays révèlent 13,3 et 25 % d'ET en 1999 et 2000 respectivement dans la région de Danané (Ouest de la Côte d'Ivoire) et dans la région d'Abidjan (Kouakou, 1999 ; Koffi, 2002). En Afrique centrale telle qu'au Cameroun, 12,1 % d'ETP et 1,7 % d'échecs parasitologiques ont été observé à Yaoundé par Ringwald et al. en 2000. En Afrique de l’Est, 28 % d’ET (non compris les EPT) à la SP ont été observés à Kampala (Ouganda) chez les enfants âgés de moins de cinq ans (Kamya et al., 2001). Bien qu'alarmants, les niveaux de résistance à la chloroquine et à la SP à Abidjan et en Afrique Occidentale en général restent moins élevé qu’en Afrique de l’Est. Néanmoins, si on s'en tient uniquement aux résultats obtenus au nord d'Abidjan, il sera à priori difficile de substituer la chloroquine par la SP (Adou-Bryn et al., 2002 ; Henry et al., 2002) dans cette zone. Ainsi, l’inefficacité des traitements administrés du fait de la résistance de P. falciparum aux antipaludiques les plus utilisés, oblige de plus en plus de personnes à se tourner vers d'autres alternatives thérapeutiques comme l'utilisation de remèdes à base de plantes obtenues sur les marchés à des coûts comparables à la plaquette de chloroquine ou à la forme générique de la SP dans 102 les officines. Cependant, aucun ETT à la SP incluant les nombreux cas d'EPT constatés avec la chloroquine n'a été observé. De plus, le taux de RCPA avec la SP (76,4 %) est plus élevé que celui avec la chloroquine (55,4 %), antipaludique également confronté à des phénomènes de prurit au même site d'étude. Si la présence et la persistance des parasites après le J14 retardent la bonne récupération du statut hématologique normal des enfants (Henry et al., 2002), la SP permet d'obtenir une clairance parasitaire. Néanmoins, si l'espoir doit renaître vis-à-vis du paludisme et surtout de la résistance de P. falciparum à la chloroquine, il ne peut pas provenir de l'utilisation de l’association antifolique / antifolinique au regard du nombre relativement faible de RCPA obtenues (moins de 80 %), mais élevé d’ET observés qui atteint presque 25 %. Dans les pays francophones d’Afrique Occidentale, la SP n’est pas encore utilisée comme antipaludique de première intention. Toutefois, les quelques résultats obtenus sur son efficacité n’augurent pas de lendemain meilleur si elle doit occuper la tête de file dans la thérapie du paludisme. Chimiosensibilité in vitro de P. falciparum Au regard des résultats de la chimio-résistance in vitro, nous avons obtenu des taux semblables d'isolats résistants aussi bien à la chloroquine (36,2 %), qu'à la pyriméthamine (39,3 %) dans cette localité. En effet, d'une manière générale, les études in vitro réalisées sur les isolats ivoiriens révèlent un taux de résistance à la chloroquine qui varie entre 30 et 40 % à Abidjan. Ainsi, ont été successivement rapportés des taux de résistance de 37,4 %, 37,5 %, 32,5 % et 40 % respectivement en 1999, 2000 et 2003 dans la région d'Abidjan et d’Adzopé (Le Bras et al., 1999 ; Loukou, 2000 ; Abouanou, 2003). La situation de la résistance in vitro à la chloroquine en Afrique est différente d’un pays à l'autre (Le Bras et al., 1999 ; Basco, 2002). En 2000, Tinto et al. ont révélé un niveau de résistance de 24 % (31 / 128) à la chloroquine sur les isolats d'origine burkinabé (Bobo-dioulasso) (Tinto et al., 2000). En Afrique centrale, telle qu'au Gabon, 50 % (30 / 60) et 95 % (57 / 60) de résistance in vitro ont été notifiés respectivement dans les villes de Franceville et de Bakoumba (Ndong et al., 20003). Au Cameroun, 43 % (40 / 93) de résistance in vitro à la chloroquine ont été 103 observés en 2001 par Basco et Ringwald. Pour ce qui est de la sensibilité in vitro des isolats ivoiriens à la pyriméthamine, peu de données sont actuellement disponibles. Néanmoins, le niveau de résistance observé à Abidjan est en dessous de celui observé en Afrique centrale telle qu'au Cameroun et plus particulièrement à Yaoundé, 60,5 % (Ringwald et al., 2000). D’une manière générale, la situation de la résistance in vitro des isolats de P. falciparum tout comme l’étude de l’efficacité thérapeutique varient d’un pays à l’autre et d’un laboratoire à l’autre. Les résultats obtenus dans cette étude sur la quinine corroborent ceux de Le Bras qui a constaté qu'aucune souche quinino-résistante n'a été mise en évidence parmi les souches importées d'Afrique de 1992 à 1996 (Le Bras et al., 1999). Toutefois, les taux d'isolats chloroquino-résistants et pyriméthamino-résistants rapportés dans ce travail sont supérieurs aux taux respectifs d'échecs cliniques à ces deux médicaments, ce qui suit logiquement la loi de l'équilibre biologique quant à l'expression de l'échec clinique dans une zone d'endémie palustre. La résistance est d'abord détectée in vitro puis lorsqu'elle atteint un certain seuil, elle s'exprime in vivo chez les sujets faiblement immuns tels que les immigrants nouvellement installés et les sujets autochtones en particulier les enfants de moins de cinq ans (Guiguemdé et al.,1991). Tests couplés La grande partie des RCPA obtenues chez les enfants a été confirmée en termes de sensibilité in vitro des isolats de P. falciparum lors des tests couplés in vitro / efficacité thérapeutique des antipaludiques, malgré quelques discordances. Par exemple, chez un enfant traité à la chloroquine, une RCPA a été enregistrée alors que l'isolat qu'il portait était résistant in vitro à cet antipaludique. Chez ce sujet, bien que faiblement immun, il a eu sûrement besoin des anticorps anti-plasmodiaux pour éliminer le parasite. Cette situation se remarque en effet le plus souvent chez les jeunes africains qui supportent quelque fois des parasitémies élevées. Dans l'immunité contre le paludisme, après la phase d'hypersensibilité de l'organisme du jeune enfant à la suite du catabolisme des anticorps maternels, la prémunition s'établit de manière progressive avec une ascension du taux d'anticorps à 104 partir de l'âge scolaire. Cette situation de prémunition diffère sûrement d'un enfant à l'autre. Compte tenu de l'utilité publique de ces deux médicaments, la surveillance de la réponse du parasite aux antipaludiques s'avère nécessaire. Bien que très peu efficace dans certaines régions, la chloroquine demeure l'antipaludique le plus prescrit sous les tropiques en général malgré la résistance (Gilles, 1991). Il est également le médicament le plus abusivement utilisé par automédication en Côte d'Ivoire (Henry et al., 1998). Elle permet d'obtenir une amélioration des symptômes et une diminution de la mortalité et de la morbidité dans certaines zones d'endémie palustre. Aussi, compte tenu de son coût qui est à la portée des bourses de nombreuses populations rurales, sa prescription et son utilisation malgré la résistance sont un frein à l'utilisation de médicaments traditionnellement améliorés à base de plantes dont on vante souvent les vertus thérapeutiques dans le traitement de plusieurs pathologies et qui sont dangereux pour le fonctionnement de certains organes tels que les reins (Lee et al., 1993 ; Ahn et al., 2002). S'il est encore trop tôt de déclarer désuète l'utilisation des "molécules anciennes" comme la chloroquine et la sulfadoxine-pyriméthamine dans la thérapie du paludisme dans certaines régions de la Côte d'Ivoire, il n'est pas non plus utile de vanter leur efficacité. Car, par exemple, en ce qui concerne l’association sulfadoxine-pyriméthamine, malgré la clairance parasitaire et l'apyrexie rapidement obtenues chez la majorité des sujets de notre étude, les résistances à la pyriméthamine apparaissent souvent trop rapidement à cause de la pharmacocinétique de cet antipaludique (demi-vie longue) et sont souvent nombreuses (OMS, 1984). Ainsi, pour les antifoliniques, une seule mutation (codon 108) sur le gène dhfr suffit au parasite pour devenir résistant, ce qui ne serait pas le cas avec la chloroquine. En Côte d'Ivoire, cet antipaludique (SP) n'a jamais été utilisé en chimioprophylaxie de masse sauf chez les femmes enceintes et pourtant le nombre d'isolats résistants mis en évidence dans ce travail est supérieur à 30 %. Ainsi, l'avenir s'assombrit pour les populations frappées de plus en plus par l'indigence et dont l'un des recours dans la thérapie du paludisme semblait être l'association sulfadoxine-pyriméthamine dont la forme générique est à un coût abordable. Si l'espoir peut renaître 105 avec la recherche pour la mise au point de vaccin antipaludique et les essais cliniques en cours pour de nouveaux produits (G25, pyronaridine, pipéraquine, artééther), il devient pratiquement impossible pour les chercheurs de contenir l'expansion inexorable de la résistance de P. falciparum aux antipaludiques. Néanmoins, l'utilisation de nouvelles molécules ayant une action suppressive sur les formes résistantes du parasite peut faire penser d'ici quelques années à une stabilisation voire une diminution de la résistance. Malheureusement, ces médicaments dits nouveaux, généralement disponibles dans les pays africains, sont encore trop chers. IV-2 Aspects moléculaires de la résistance plasmodiale La deuxième partie de ce travail a été consacrée à l'analyse des séquences des gènes de résistance chez des isolats de P. falciparum. En effet, s’il existe quelques difficultés dans la réalisation et dans l’interprétation de la surveillance de P. falciparum aux antipaludiques, le test moléculaire, une fois le gène de résistance connu, est un précieux outil permettant de mieux appréhender l’ampleur du phénomène de résistance à partir de la nature de l’isolat (sauvage ou mutante). Avant de réaliser l’amplification des gènes dhfr, dhps, pfcrt, et pfmdr-1, il s’agissait d’obtenir, dans un premier temps, de l’ADN plasmodial pur et concentré, adapté aux tests à pratiquer et dont la qualité devrait être compatible avec le travail à réaliser. La méthode utilisée pour libérer les acides nucléiques était dépendante de la nature du spécimen, le sang parasité contenant le Plasmodium. Dans notre cas, nous avons utilisé jusqu’à une date récente la technique d’extraction de « référence » (phénol / chloroforme). L’extraction de l’ADN plasmodial en utilisant du phénol (produit toxique) est une technique certes facile pour obtenir de l’ADN visible, mais difficile dans sa première phase parce qu’elle nécessite l’utilisation de sang total. Ceci n’est pas aisé lorsqu’il s’agit de faire un travail d’épidémiologie moléculaire qui nécessite le transport du matériel biologique (le sang parasité) des zones d’endémie palustres (laboratoires du Sud) vers les zones où doit s’effectuer l'étude. Pour remédier à cette situation, nous avons réussi, dans une première étude, à extraire l’ADN plasmodial à l’aide de la résine (chelex 100, Biorad®), à partir du sang total déposé sur du papier 106 Whatman 3MM. Bien qu’il ait été possible d’amplifier le gène dhfr de certains isolats, d’analyser le codon 108 et de donner la nature (sauvage ou mutante) de ces isolats de P. falciparum, il a été impossible d’amplifier le gène dhfr de tous les isolats issus du papier Whatman (article 4 en Annexe1). À l’évidence, le rendement de l’extraction n’a pas atteint 100 %. Pour éviter l’utilisation du phénol / chloroforme et améliorer le transport de P. falciparum, nous avons utilisé le papier filtre Isocode Stix®. Le sang est déposé sur des matrices triangulaires, puis, l’ADN est extrait tout simplement à l’eau distillée bouillante. La PCR qui s'en est suivie a permis d’amplifier l'ADN de tous les isolats issus de ces confettis (Chaparro et al., 2001). Les résultats obtenus des PCR-RFLP et de l’analyse des électrophorégrammes après séquençage que ce soit avec l’ADN plasmodial issu du sang total extrait au phénol-chloroforme ou simplement à partir du sang déposé sur du papier Isocode Stix® et extrait à l’eau distillée, méritent quelques commentaires. La fréquence de mutations des codons des gènes impliqués dans la résistance de P. falciparum est 65,3 % de mutation Thr-76 et 42,4 % de mutation Tyr-86 pour respectivement le gène pfcrt et pfmdr-1. Ces résultats sont en accord avec ceux de Jelinek et al en 2002 qui rapportent respectivement 59,8 % et 37,3 % de mutation de ces gènes des isolats d’origine ouest africaine. Mais, en plus de la mutation Tyr-86 du gène pfmdr-1, nous avons également observé 68 % de mutation Phe-184. D’autre part, nous n'avons pas observé chez les isolats d'origine ivoirienne de mutation des codons 540 et 581 du gène dhps. Ces codons sont restés invariants à l'exception du codon 613 du gène dhps pour lequel 22,6 % de mutation ont été observés (Ser-613), contrairement à ce que rapporte Jelinek sur les isolats d'origine ouest africaine, 6 % de Glu-540, 0,7 % de Gly-581 et pas de mutation du codon Ala-613 (Jelinek et al., 2002). La PCR-RFLP réalisée par Apo I pour mettre en évidence la nature du codon 76 du gène pfcrt impliqué dans la résistance de P. falciparum à la chloroquine a montré que plus de 60 % des échantillons portaient l'allèle mutant Thr-76. Ceci fait penser qu'en principe, ces isolats de Plasmodium falciparum étaient potentiellement résistants à la chloroquine. Cependant, nous n'avons 107 enregistré que moins de 30 % d'échecs cliniques et moins de 40 % de résistance in vitro à la chloroquine. Aussi, si l'analyse du gène pfcrt a montré que l'allèle mutant Thr-76 était présent chez 100 % (24 / 24) des sujets chez lesquels nous avons obtenu un échec thérapeutique à la chloroquine, 12 % des sujets guéris (RCPA) avaient également des isolats portant l'allèle mutant (Thr-76). Par conséquent, la mutation 76 ne signifie pas toujours un échec thérapeutique à la chloroquine chez les enfants ivoiriens, bien que, les isolats pfcrt mutants proviennent majoritairement des sujets à ET. Cette même observation a été faite par Basco sur les isolats camerounais et par Mayor sur les isolats mozambicains (Mayor et al., 2001 ; Basco et al., 2002). Si tel doit être le cas, il devient à priori difficile d'expliquer ces RCPA obtenues chez certains jeunes enfants de moins de cinq ans pourtant porteurs de parasites mutants. Des facteurs intrinsèques à l'organisme, tels que le système immunitaire, doivent sans doute jouer un rôle important dans l'obtention de la guérison et l'élimination des parasites (Dorsey et al., 2001 ; Basco et al., 2002). L'étude de la corrélation entre la chimiosensibilité in vitro et la mutation ponctuelle sur le codon 76 a montré, par ailleurs, quelques discordances. Ainsi, des isolats chloroquino-résistants avaient l'allèle sauvage Lys-76 de la même manière, quelques isolats chloroquino-sensibles étaient porteurs de l'allèle mutant Thr-76. Étant donné que nous n'avons analysé que la mutation sur le codon 76, des mutations additionnelles sur le gène pfcrt ou sur d'autres gènes pourraient expliquer le phénomène de discordance (Basco, 2002). En ce qui concerne pfmdr-1, bien que plus de 60 % de mutations affectent ce gène, il n'existe pas de corrélation entre les mutations des codons 86, 184 et 1246 et la résistance de P. falciparum à la chloroquine. La distribution de la mutation du gène pfmdr1 dans la population des sujets traités à la chloroquine montre que les mutants provenaient aussi bien des sujets à ET que des sujets à RCPA. Il n'y a pas non plus de concordance entre les mutations du gène pfmdr-1 et la sensibilité des isolats à la quinine car aucun isolat quinino-résistant n'a été mis en évidence dans cette étude. Cette dernière observation conforte l'utilisation de la quinine non seulement en tant que médicament de troisième intention du Programme National de Lutte contre le 108 Paludisme (PNLP) mais aussi et surtout comme antipaludique de première intention pour le traitement du paludisme grave et compliqué malgré l'existence de quelques effets secondaires (cinchonisme). Depuis la mise en circulation des dérivés de l'artémisinine, de plus en plus de personnes (celles qui ont les moyens) se tournent vers cette alternative thérapeutique en cas de nonsatisfaction après la prise d'antipaludiques confrontés à la résistance plasmodiale. Du fait de leur rapidité d'action, leur innocuité relative constatée jusqu'ici, leur structure et leur mode d'action laisseraient entrevoir des perspectives intéressantes si leur coût répondait à l'attente des personnes qui en avaient le plus besoin (Gilles, 1991). En ce qui concerne la DHFR et la DHPS des isolats de P. falciparum de Côte d'Ivoire, nous remarquons que seulement 27,4 % des isolats séquencés portaient les allèles dhfr mutants tandis que plus de 90 % de ces isolats étaient dhps mutants. Tous les sujets chez lesquels nous avons obtenu un échec thérapeutique à la sulfadoxine-pyriméthamine portaient, soit des isolats mutants à la DHFR, soit des isolats mixtes. Chez aucun sujet à ETP les isolats analysés étaient de type sauvage. Par ailleurs, 100 % de ces sujets portaient les allèles dhps mutants. Par contre, chez les sujets à RCPA, 22 % d'entre eux avaient des isolats mutants. Pour ce qui est du test de chimio-sensibilité in vitro, plus de 90 % des isolats PYR-S y compris ceux qui avaient une résistance modérée à la PYR, portaient des allèles dhfr sauvages mais étaient dhps mutants. En dehors du codon 108, les mutations affectaient aussi bien le codon 51 que le codon 59. Les isolats triples mutants représentaient 33 % de l'ensemble des isolats mutants. Ainsi, tous les isolats dont la CI50 à la PYR était supérieure à 6000 nM avaient les codons 51 et / ou 59 et 108 mutés. Les codons 16 et 164, quant à eux, sont restés invariants chez tous les isolats analysés. En Côte d'Ivoire, pour l’instant, la mutation de type thréonine 108 n'a pas encore été identifiée dans les isolats. En termes de comparaison, le nombre d'isolats mutants à la DHPS est plus élevé que ceux de la DHFR. Cependant, si la mutation du gène dhps de P. falciparum n'est pas directement corrélée à la chimio-sensibilité in vivo de P. falciparum à l’association antifolique / antifolinique, cette corrélation existe bien au vu des résultats obtenus avec 109 la DHFR. La mutation du gène dhfr est bien impliquée dans la survenue de la pyriméthaminorésistance et les échecs thérapeutiques à la sulfadoxine-pyriméthamine. Cependant, la distribution de la mutation de ce gène dans la population montre que les isolats mutants provenaient aussi bien des sujets à ET que des sujets à RCPA à la SP. En définitive, comme dans le cas de la chloroquine, la nature de l'isolat dhfr mutant influence peu la survie des parasites et la réponse clinique de certains enfants de moins de cinq ans. 110 Tableau XXI : Résultats de la surveillance de la chimiorésistance de P. falciparum dans quelques pays africains * ECHEC THERAP. PAYS RESISTANCE IN VITRO TESTS MOLÉCULAIRES CQ SP CQ SP dhfr dhps Pfcrt (Thr-76) Pfmdr-1 11 / 50 ND ND 3 / 37 Asn-108 Ala-436 11 / 22 1 / 22, Tyr-86 (8 %) (84 %) (50 %) (5 %) africains SOUDAN Babiker et al., 2001 (22 %) Ile-51 (78 %) BURKINA ND 24 % ND ND ND ND ND 37 / 83 21 / 89 25/69 24 / 61 39/144 99/106 94/144 112/144 (44 %) (24 %) (36 %) (39 %) (27 %) (93 %) (65 %) (78 %) MALI 18 / 90 ND ND ND ND ND 60 / 60 48/56, Tyr-86 -Plow et al.,2001 (21 %) (100 %) (86 %) NIGERIA 5 / 33 7 / 33 Tyr-86 -Müller et al., 2003 COTE D'IV. -Djaman, 2003 -Adagut , 2002 SENEGAL - Thomas et al., 2002 GABON 44 / 120 (37 %) ND ND ND ND ND (15 %) ND (21 %) ND 31 % ND ND ND 79% 31% Tyr-86 2% Tyr-1246 ND -Mawili-M. et al, 35/117 ND (30 %) 87/120 73 / 141 31/38 (72,5%) (Asn-108) (82 %) 1/141 Ala-436 (Thr-108) Gly-437 2001 CAMEROUN -Basco et al.,2003 ND MALAWI ND ND ND 16/75 67/118 16 / 16 Ala-436/ 68/118 (21%) (58%) (100 %) Gly-437 (58 %) 22 / 43 ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND 51/56 ND (52 %) MOZAMBIQUE 29 / 50 -Mayor et al., 2001 (58 %) TANZANIE -Schellenberg et al., 2002 ND (91 %) 37 / 117 ND ND ND ND (31 %) OUGANDA -Dorsey etal 2001 114 / 258 AF. DU SUD ND Jelinek et al., 2002 ND ND ND ND ND ND ND 33 % Asn-108 Ile51 Arg-59 * ECHEC THERAP. : échec thérapeutique ND (90%) ND (44 %) ND 45 / 50 ND 106/114 112/114 Y-86 (93 %) (98 %) ND ND 111 IV-3 Conclusion Depuis plusieurs années, différentes études ont été menées dans divers endroits du pays sur la chimiosensibilité in vivo de P. falciparum aux antipaludiques couramment employés en Côte d’Ivoire, traduisant l’intérêt pour les chercheurs de produire des données pouvant servir à l’amélioration de la prise en charge du paludisme. Malheureusement, depuis les premiers cas de résistance notifiée dans le pays jusqu’à maintenant, rien n’a véritablement changé dans la politique générale de la surveillance épidémiologique contre cette affection malgré les résultats obtenus qui révèlent l'existence d'une inefficacité de la chloroquine dans certaines régions. Si la chloroquine, antipaludique majeur est de plus en plus décriée par la population ivoirienne, ce n’est pas par son manque d'efficacité antipaludique. C’est surtout parce qu’elle entraîne certains effets secondaires dont le plus représentatif est le prurit. Étant donné que la Côte d’Ivoire se situe dans une zone d’endémie palustre, le nombre élevé d’échecs thérapeutiques à tel ou tel antipaludique comme ceux que nous avons étudiés ne peut pas apparaître de façon fortuite. En général, il faut d’abord que la résistance in vitro dépasse un certain seuil avant qu’elle ne s’exprime in vivo chez le sujet malade. Cette observation prouve que si une surveillance de la chimiosensibilité in vitro était mise en place, elle allait contribuer à suivre l’évolution de la résistance plasmodiale et permettre de prendre des mesures pour mieux contrôler l’extension de la pharmacorésistance. Les résultats obtenus pour chaque médicament montrent que le seuil critique de 25 % d’échec thérapeutique appelant à un changement d’antipaludique de première intention selon l’OMS est atteint pour la chloroquine dans la plus grande commune de Côte d'Ivoire et n'est pas loin de l'être pour la sulfadoxinepyriméthamine, au regard du nombre d'échecs thérapeutiques à cet antipaludique. Bien que des médicaments nouveaux (Artésiane®, Arsumax®, Paluther®, Coartem®, Plasmotrim®, Artequin®) ayant une action suppressive sur les isolats chloroquino-résistants ou pyriméthamino-résistants existent dans le pays, ils ne sont abordables que pour une catégorie de personnes. 112 Pour l’heure, étant donné qu’aucun vaccin antipaludique n’est encore disponible (Acosta et al., 1999), une meilleure connaissance de la répartition des plasmodies résistants dans le pays peut permettre d’adapter les différents schémas thérapeutiques en fonction de chaque zone ou région. Pour y arriver, les nouveaux outils d’étude de la chimiosensibilité de P. falciparum doivent être utilisés. Toutefois, les résultats des tests d'efficacité thérapeutique restent la base des stratégies d'utilisation des antipaludiques. Cependant, les outils comme les tests in vitro et la recherche des marqueurs moléculaires aident à préciser et à compléter cette utilisation. Compte tenu du coût et des difficultés techniques de sa réalisation, le test in vitro doit être utilisé pour (i), évaluer la résistance croisée entre divers antipaludiques, (ii) évaluer la sensibilité initiale vis-à-vis de médicaments destinés à être adoptés et (iii) surveiller dans l'espace et dans le temps la sensibilité du parasite aux antipaludiques. En définitive, ce test peut être utilisé aux fins de la surveillance de la pharmacorésistance dans une région (OMS, 2002). Quant aux marqueurs moléculaires, ils peuvent permettre de prévoir l'efficacité thérapeutique à grande échelle. Le recueil, la conservation et le transport des prélèvements en vue des analyses moléculaires sont beaucoup plus faciles que pour les tests in vitro. Toutefois, les marqueurs moléculaires n'ont été identifiés que pour un petit nombre de médicaments (sulfadoxine, pyriméthamine, cycloguanil et chloroquine) et n'ont été validés pour l'instant que pour P. falciparum. Toutefois, comme pour le test in vitro, l'étude moléculaire peut offrir un système d'alerte précoce ou servir à cibler les études d'efficacité thérapeutique (OMS, 2002 ; Sangster et al., 2002). Les tests moléculaires offrant de nouvelles perspectives d’étude de l’épidémiologie moléculaire de la résistance plasmodiale, ils méritent d'être également intégrés tout comme le test in vitro aux systèmes de surveillance de la chimiorésistance de P. falciparum en Côte d'Ivoire, en partenariat avec les laboratoires du Nord ou ceux de la sous régions qui en ont les compétences. Bien que les gènes de la résistance de Plasmodium à la sulfadoxine, à la pyriméthamine et plus récemment à la chloroquine soient connus, on ne peut expliquer les phénomènes de discordances que nous avons observés dans le 113 rapprochement des résultats de l'efficacité thérapeutique (RCPA) et du test moléculaire (présence d'isolats mutants) chez les enfants africains de moins de cinq ans que par l'action du système immunitaire des sujets. À présent que le génome complet de P. falciparum et celui de l’Anopheles gambiae, principal vecteur du paludisme humain en Afrique subsaharienne sont connus (Gardner et al., 2002 ; Christophides et al., 2002), de bonnes perspectives s’annoncent pour le développement de nouveaux antipaludiques et pour la recherche de vaccin contre les stades asexué et sexué du parasite. Pour l’heure, nous devons intensifier la lutte contre le paludisme en Côte d’Ivoire et dans la sousrégion (pays limitrophes) par la mise en place effective d’un système de surveillance de la chimiosensibilité aux médicaments pour lesquels des résistances ont été notifiées tels que les amino4-quinoléines, les antifoliques / antifoliniques et les médicaments pour lesquels il existe très peu de données, halofantrine, quinine, artémisinine et ses dérivés. 114 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 115 ABOUANOU S. Évaluation de la chimiosensibilité in vitro de Plasmodium falciparum à la chloroquine, pyriméthamine et quinine à Abidjan. 250p : Th. D : parasitologie : Univ. Cocody, Abidjan : 2003 ; 250. ACOSTA C.J., GALINDO C.M., SCHELLENBERG D., APONTE J.J., KAHIGWA E., URASSA H., SCHELLENBERG J., MASANJA H., HAYES R., KITUA A.Y., LWILLA F., MSHINDA H., MENENDEZ C., TANNER M., ALONSO P.L. Evaluation of the SPf66 vaccine for malaria control when delivered through the EPI scheme in Tanzania. 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EPT AY 120 SP ETP AY 922 CQ ETP AY 124 SP ETP AY 926 CQ ETP AY 125 SP ETP AY 927 CQ EPT AY 126 SP ETP AY 929 CQ EPT AY 128 SP ETP AY 930 CQ EPT AY 168 SP ETP AY 931 CQ ECT AY 182 SP ETP AY 932 CQ EPT AY 184 SP ETP AY 935 CQ ETP AY 1TR6 SP ETP AY 936 CQ EPT AY 1TR7 SP ETP AY 937 CQ ECT *** thérapeutique précoce AY 9TR1 CQ EPT AY 9TR2 CQ ETP AY 9TR4 CQ ECT * ETP : échec ** EPT : échec parasitologique tardif *** ECT : échec clinique tardif § 1 MCT : Médicament La référence du sujet correspond au numéro de l'isolat P 167 Tableau ii : CI50 des isolats de P. falciparum résistants à la chloroquine et à la pyriméthamine N° ISOLATS CI50 CQ en nM N° ISOLATS CI50 PYR en nM AY003 147 AY003 6400 AY0172 115 AY045 7500 AY032 103 AY063 9000 AY063 220 AY084 4790 AY084 101 AY0148 2400 AY124 130 AY0172 2005 AY125 105 AY0240 3500 AY3B 177 AY120 11500 AY10B 180 AY124 19000 AY11B 154 AY125 4250 AY13B 105 AY126 3500 AY20B 110 AY128 4000 AY902 135 AY904 9750 AY904 155 AY905 3500 AY934 120 AY937 2750 AY937 165 AY9TR2 7500 AY9TR2 450 AYA45 3300 AY9TR4 150 AYA49 2600 AYA42 100 AYA50 2500 AYA43 153 AY03B 2600 AYA44 201 AY06B 2500 AYA46 141 AY14B 2020 AYA49 140 AY21B 2605 AYA51 242 AY22B 2500 AYA53 150 CQ : chloroquine ; PYR : pyriméthamine 168 Tableau iii : Nature du codon 108 de la dhfr de P. falciparum après PCR-RFLP N° ISOLATS NATURE CODON 108 N° ISOLATS NATURE CODON 108 N° ISOLATS NATURE CODON 108 AY003 AY005 AY006 AY007 AY010 AY011 AY016 AY017 AY018 AY022 AY032 AY036 AY037 AY040 AY045 AY048 AY053 AY054 AGC/AAC AGC AAC AGG/AAC AGC ACC AGC AAC AGC AGC AGC AAC AAC AGC AAC AGC AGC AGC AY055 AY057 AY058 AY063 AY084 AY095 AY0100 AY103 AY0135 AY0148 AY0150 AY0172 AY0194 AY0216 AY0220 AY0240 AY0241 AY0243 AAC AGC AGC AAC AGC/AAC AGC AAC AGC AGC AGC/AAC AGC AAC AGC AAC AGC AAC AGC AAC AY015 AY021 AY025 AY030 AY046 AY047 AY049 AY056 AY059 AY060 AY062 AY065 AY070 AY071 AY076 AY080 AY083 IS2 AGC/AAC AAC AAC AGC AAC AAC AGC AAC AGC AGC AGC AGC/AAC AGC AAC AAC AGC AGC AAC 169 Tableau iv : Acides aminés de la PFCRT, DHFR et DHPS des isolats de P. falciparum N° ID AY003 AY005 AY104 AY110 AY112 AY116 AY117 AY118 AY120 AY121 AY122 AY123 AY124 AY125 AY126 AY127 AY128 AY155 AY158 AY159 AY160 AY161 AY162 AY164 AY167 AY168 AY169 AY172 AY173 AY174 AY175 AY176 AY178 AY134 AY136 AY182 AY184 AY181 AY198 AY199 AY109 AY119 AY137 AY1Tr5 AY1Tr6 PFCRT 76 16 T T K T T K K T T T T T T K T T T K T T T T T K T T T T T T T T T K T T T T T T T T T K T A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A 51 DHFR 59 108 I N N N I N N N I N N N I I N N I N N N N N N N N I N N N N N N N N N I I N N N N I N N N C C C C C C C C R C C C R R R C C C C C C C C C C R C C C C C C C C C R R C C R C C C C R N S S S N S S S N S S S N N N S N S S S S S S S S N S S S S S S S S S N N S S N S N S S N 164 436 437 I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I S Y A S F A A S A S F A A S Y S A A A A A A S S A A S C S S S S A S A A A A G A G G A G A G A A A A A G A G A G A A G A G A A A G A G G G G A G G G A G DHPS 540 581 K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A 613 A S A A S S A A A A S A S S S A A S S A A A A A A A A A A A A A A A A A A S ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND A S S A A G G G G A K K K K K A A A A A A A A A A 170 AY1Tr7 AY165 AY179 AY180 AY185 AY186 AY190 AY129 AY183 AY188 AY187 AY901 AY902 AY903 AY904 AY905 AY906 AY907 AY908 AY909 AY910 AY911 AY912 AY914 AY916 AY917 AY918 AY919 AY920 AY921 AY922 AY923 AY924 AY925 AY926 AY927 AY929 AY930 AY931 AY932 AY933 AY934 AY935 AY936 AY937 AY938 AY952 AY954 AY9Tr1 AY9Tr2 T K T T T T T T K K K T T K T K K T K T K T T K T K K T K T T K K K T T T T T T K K T T T K T T T T A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A I N N N N I N N I N N N N N I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I N N N N N N N N N N N N I R C C C C C R C R C C R C C R C R R C C C C C C C R C C C C C C C C C C R C C C R C C C C C C C C R N N N S S N N S N S S N S S N N N N S S S S S S S N S S S S S S S S S S N S S S N S S S S S S N S N I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I A G K A A ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND F S A A Y A G A G G K K K K K A A A A A S A A S A ND ND ND ND S ND A ND ND A ND ND ND ND G ND G ND ND A ND ND ND ND K ND K ND ND K ND ND ND ND A ND A ND ND A ND ND ND ND A ND A ND ND S ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND S A S S A A S A L S F Y F S S A S G A A G A A G G G G A A G A G G G K K K K K K K K K K K K K K K K K A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A S A A A A A S S S A A A A ND ND ND ND ND A A S A A G K K K A A A S A A 171 AY9Tr3 T A AY9Tr4 T A AY913 K A AY928 K A AY939 T A AY955 T A AY970 K A AY990 K A AY991 K A AYA40 K A AYA41 K A AYA42 K A AYA43 T A AYA44 T A AYA45 T A AYA46 T A AYA47 K A AYA48 K A AYA49 T A AYA50 T A AYA51 T A AYA53 T A AYA54 T A AYA56 K A AYA57 T A AY01B T A AY02B K A AY03B T A AY04B T A AY05B K A AY06B K A AY07B K A AY08B K A AY09B K A AY10B T A AY11B K A AY12B T A AY13B K A AY14B T A AY15B T A AY16B T A AY17B T A AY18B T A AY19B K A AY20B K A AY21B T A AY22B T A AY23B K A AY24B K A NB : ND = non déterminé N N N N N N N N N N N N N N N N N I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I I N N C C C C R C C C C C C C C C R R C R R C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C R C C S S S S N S S N S S S S S S N N S N N N S S N S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S N N S S I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I ND ND ND ND ND S A A A S G G A A G K K K K K A A A A A A S A A S ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND A A G G K K A A A A ND S ND ND S ND A ND ND G ND K ND ND K ND A ND ND A ND A ND ND A ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND A S S S A A S A A A A Y S A G A G A A G A G G G A G K K K K K K K K K K K K K A A A A A A A A A A A A A S S A A A P A A A A A A A ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND A A A G G A K K K A A A A A A ND ND ND ND ND S S A S S F S A G G A G G A A G K K K K K K K K A A A A A A A A A A A A A S A A 172 Tableau v : Acides aminés de la PFMDR-1 des isolats de P. falciparum N° ID AY003 AY005 AY104 AY110 AY112 AY116 AY117 AY118 AY120 AY121 AY122 AY123 AY124 AY125 AY126 AY127 AY128 AY155 AY158 AY159 AY160 AY161 AY162 AY164 AY167 AY168 AY169 AY172 AY173 AY174 AY175 AY176 AY178 AY134 AY136 AY182 AY184 AY181 AY198 AY199 AY109 AY119 AY137 AY1Tr5 AY1Tr6 86 184 1034 N N N N Y N N N Y N N N N N N N N N N Y N Y N N Y N N N Y Y Y Y N N Y Y Y Y Y Y Y Y N N N Y F F F Y F F Y F F Y F F F F F Y F F F F F Y F F F Y Y Y F F Y F Y F F F F F F F F F F Y S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S PFMDR-1 1042 1074 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G 1238 1246 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D 173 AY1Tr7 AY165 AY179 AY180 AY185 AY186 AY190 AY129 AY183 AY188 AY187 AY901 AY902 AY903 AY904 AY905 AY906 AY907 AY908 AY909 AY910 AY911 AY912 AY914 AY916 AY917 AY918 AY919 AY920 AY921 AY922 AY923 AY924 AY925 AY926 AY927 AY929 AY930 AY931 AY932 AY933 AY934 AY935 AY936 AY937 AY938 AY952 AY954 AY9Tr1 AY9Tr2 N N N N Y N N N N Y Y N N N Y N N N N Y N N Y Y Y Y N N N N N Y N N Y Y N N N N Y Y N N Y N Y Y Y N F F Y Y Y F Y Y F F Y Y Y F Y F F Y F F Y Y F F F F Y F F Y F F F F F F F Y Y F F F Y F F Y Y Y F F S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D 174 AY9Tr3 AY9Tr4 AY913 AY928 AY939 AY955 AY970 AY990 AY991 AYA40 AYA41 AYA42 AYA43 AYA44 AYA45 AYA46 AYA47 AYA48 AYA49 AYA50 AYA51 AYA53 AYA54 AYA56 AYA58 AYA57 AY01B AY02B AY03B AY04B AY05B AY06B AY07B AY08B AY09B AY10B AY11B AY12B AY13B AY14B AY15B AY16B AY17B AY18B AY19B AY20B AY21B AY22B AY23B AY24B Y N N Y N Y N Y Y Y Y Y Y N Y N N Y Y N N Y N Y Y Y N N N Y N Y N Y N N N Y N Y Y N Y Y N Y Y N N N F F F Y Y F F Y F Y F Y F Y F F F F F F Y F F Y F F Y Y F Y F F F F Y F F F Y F F Y F F Y F F F F F S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G S G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N Y N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D Y D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D 175 RESUME Depuis la constatation en 1986 des premiers cas de résistance de P. falciparum en Côte d'Ivoire, relativement peu d'études ont été consacrées à l'évaluation de la chimiorésistance dans ce pays. Il nous a paru nécessaire de mettre en place un système de surveillance de la résistance de P. falciparum aux antipaludiques au moyen des tests d'efficacité thérapeutique à la chloroquine (CQ) et à la sulfadoxine-pyriméthamine (SP) d'une part, et des tests in vitro à la chloroquine, la pyriméthamine et à la quinine d'autre part. Une approche plus fondamentale basée sur la PCR et la RFLP à l'aide d'endonucléases spécifiques et du séquençage de fragments d'ADN des gènes dhfr, dhps, pfmdr-1 de chaque isolat de P. falciparum a aussi été réalisée. L'étude de l'efficacité thérapeutique de la chloroquine a révélé 21,7 % d'échecs thérapeutiques précoces (ETP), 3,6 % d'échecs cliniques tardifs et 19,3 % d'échecs parasitologiques tardifs contre 55,4 % de réponses cliniques et parasitologiques adéquates (RCPA). 36,2 % des isolats mis en culture étaient chloroquino-résistants (CQ-R). Quant à la sulfadoxine-pyriméthamine, 23,6 % d'échecs thérapeutiques (ET) et 76,4 % de réponses cliniques adéquates ont été observés. 39 % des isolats testés in vitro étaient hautement résistants à la pyriméthamine (PYR). Par contre, aucun isolat quinino-résistant n'a été mis en évidence dans cette étude. L'analyse du polymorphisme de taille des fragments d'ADN des isolats de P. falciparum a révélé 100 % d'isolats K76T chez les enfants ayant un ET à la chloroquine et 71,4 % d'isolats K76T au sein des isolats CQ-R. Cependant, 11,8 % des enfants ayant une RCPA portaient des isolats pfcrt mutants. Les mutations affectant les gènes dhfr et dhps ont concerné respectivement 26,4 % et 93,4 % des isolats étudiés. Si les isolats dhfr mutants étaient portés par 85,7 % des enfants ayant un ETP, les mutants dhps étaient présents chez 100 % de ces enfants. De plus, 85,4 % de ces isolats dhfr mutants étaient hautement résistants à la PYR. En définitive, ces résultats reposent le problème de l'utilisation de la CQ et de la SP comme médicament de première et de deuxième intention en Côte d'Ivoire en général et à Abidjan en particulier. Notre travail peut servir de base de données au programme national de lutte contre le paludisme dans le pays pour une meilleure utilisation et une rationalisation des antipaludiques usuels. EVALUATION OF RESISTANCE OF FALCIPARUM MALARIA TO VARIOUS ANTIMALARIAL DRUGS (CHLOROQUINE, SULFADOXINE-PYRIMETHAMINE, QUININE) AND GENETIC PROFILE OF THE CORRESPONDING ISOLATES IN THE AREA OF ABIDJAN (CÔTE D'IVOIRE) SUMMARY Since the notification in 1986 of the first cases of P. falciparum drug resistance in Côte d'Ivoire, relatively few studies have been devoted to the assessment of chemio-resistance in the country. It appeared necessary to us to set up a process of monitoring. the resistance of P. falciparum to antimalarial drugs by use of the tests of therapeutic efficacy to chloroquine (CQ) and sulfadoxinepyrimethamine (SP) on the one hand, and the in vitro tests to chloroquine, pyrimethamine and quinine on the other hand. A more fundamental approach based on the PCR, the RFLP using specific endonucleases and the sequencing of DNA fragments of dhfr, dhps, pfmdr-1 genes of P. falciparum isolates has been achieved. The studies of the therapeutic efficacy of chloroquine revealed 21.7% of early therapeutic failures (ETF), 3.6% of late clinical failures (LCF) and 19.3% of late parasitological failures (LPF) against 55.4% of adequate clinical and parasitological responses (ACPR). 36.2% of the isolates were chloroquino-resistant (CQ-R) when cultivated. concerning the sulfadoxine-pyrimethamine, 23.6% of therapeutic failures (TF) and 76.4% of adequate clinical and parasitological responses were observed. 39% of the isolates tested in vitro were highly resistant to pyrimethamine (PYR). On the other hand, no quinino-resistant isolate was highlighted in this study. The analysis of size polymorphism of P. falciparum DNA fragments revealed 100% K76T of isolates from children with therapeutic failures to chloroquine and 71.4% of K76T isolates within the CQ-R isolates. However, 11.8% of the children having ACPR carried pfcrt mutant isolates. The mutations affecting the dhfr and dhps genes were found respectively in 26.4% and 93.4% of the isolates. The dhfr mutant were carried by 85.7% of the children having ETF, whereas the dhps mutants were present in 100% of these children. Moreover, 85.4% of these dhfr mutant isolates were highly resistant to PYR. Ultimately, these results set the problem of the use of the chloroquine and the sulfadoxine-pyrimethamine as first and second line drug in Côte d'Ivoire in general and in Abidjan in particular. These results could be used as a data-base for the National Program of Fight against Malaria in the country for a better use and the rationalization of usual antimalarial drugs. DISCIPLINE : Parasitologie SPECIALITE DOCTORALE : Interaction Hôtes-Parasites MOTS CLES : Abidjan (Côte d'Ivoire), dihydrofolate réductase (dhfr), dihydroptéroate synthétase (dhps), pfcrt, pfmdr1, Epidémiologie, Plasmodium falciparum, Résistance aux antipaludiques FACULTÉ DE MEDÉCINE : 8, RUE DU GLE SARRAIL- 94000 CRETEIL TRAVAIL RÉALISÉ AU -LABORATOIRE TGA, IBAIC, BAT. 447, UMR 8080, 91405 ORSAY (FRANCE)-