Transmission Efficiency of Plasmodium falciparum Malaria Resistant Strains in the African Mosquito Vectors - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2021

Transmission Efficiency of Plasmodium falciparum Malaria Resistant Strains in the African Mosquito Vectors

Efficacite de la transmission des souches resistants de Plasmodium falciparum chez des moustiques vecteurs Africains

Résumé

Malaria remains a public health problem in Cameroon and antimalarial drug resistance hampers proper control of the disease. Several studies have been carried out on antimalarial drug resistance but regular monitoring of mutations associated with national drug policy changes are missing. In addition, previous studies mostly focused on symptomatic patients, and very few on asymptomatic carriers despite the fact that they represent a large reservoir of parasites. In malaria hyperendemic areas such as Cameroon, malaria infections harbour multiple clones of parasites but the dynamics of transmission of the different genotypes of P. falciparum from humans to mosquitoes and during their development within the mosquito has received few attentions so far.Our study updates the malaria epidemiological situation in Tibati located in the Adamawa region of Cameroon, an area of seasonal malaria transmission and Mfou, located in the central region and characterised by perennial malaria, to assess the malaria prevalence and describe the trends in antimalarial resistance markers in these two epidemiologically distinct areas. Additionally, we performed next generation sequencing using high throughput Illumina Miseq in human and mosquito infections to compare the genetic diversity of parasite populations, and the carriage of mutations associated with antimalarial drug resistance between symptomatic and asymptomatic individuals and throughout the developmental stages in the mosquito. We also carried out entomological survey in Tibati where we confirmed for the first time in Cameroon, the infection of Anopheles coluzzii with P. vivax. At the individual level, we observed a drop in the Pfcrt K76T mutation which is responsible for chloroquine resistance, even though the mutation persisted at the population level. We also observed the presence of parasites fully and super resistant to the sulphadoxine - pyrimethamine. More so, we did not observe known artemisinin resistance mutations, but observed for the first-time in the country, rare mutations such as the R255K and L258M. Using Ampseq, we determined a higher number of mixed infections in asymptomatics, that showed that resistant genotypes persist at lower levels. Comparing the genetic diversity between asymptomatic and symptomatics, showed that Asymptomatics had higher MOI and helps maintain parasite diversity. Preliminary analyses of the diversity of parasites in mosquitoes indicated that the mosquito has a role in the transmission of minority genotypes and also helps in maintaining parasite genetic diversity.
Le paludisme reste un problème de santé publique majeur au Cameroun et la résistance des parasites aux antipaludiques freine le contrôle de la maladie. Différentes études ont été menées sur la résistance aux antipaludiques, mais aucun suivi régulier des mutations associées à la résistance, en lien avec les changements de politiques nationales de traitement de la maladie, n’a encore été mis en place. De plus, les données disponibles proviennent principalement de patients symptomatiques, et très peu sur des porteurs asymptomatiques, malgré qu'ils représentent un large réservoir de parasites. Dans les zones hyper-endémiques du paludisme comme le Cameroun, les infections palustres sont complexes, elles hébergent de multiples génotypes de parasites. La dynamique de transmission des différents génotypes de Plasmodium falciparum de l'homme au moustique et au cours du développement chez le moustique vecteur a reçu jusqu'à présent peu d'attention. L’objectif principal de ce travail de thèse a consisté à évaluer la dynamique de transmission des différents génotypes de P. falciparum dans des infections mixtes naturelles, et notamment les génotypes portant des mutations de résistances aux principaux anti-malariques actuellement utilisés. Pour ce travail, nous avons réalisé des enquêtes de terrain au Cameroun dans deux sites présentant des situations épidémiologiques distinctes : à Tibati, petite ville située dans la région de l'Adamaoua au Cameroun, une zone de transmission saisonnière du paludisme, et à Mfou, ville localisée dans la région du Centre et caractérisée par un paludisme pérenne. Notre étude a permis de dresser la situation épidémiologique du paludisme actuelle sur ces deux sites, en terme de prévalence parasitaire chez des sujets symptomatiques et chez des porteurs asymptomatiques et en terme de prévalence des mutations associées à la résistance aux anti-malariques. A Tibati, nous avons également réalisé une enquête entomologique et nous avons décrit les principaux vecteurs de paludisme sur ce site. Nous avons identifié un moustique Anopheles coluzzii infecté par P. vivax, ce qui constitue la première description d’infection naturelle à P. vivax chez son vecteur au Cameroun. Nous avons ensuite réalisé un séquençage de nouvelle génération (NGS) avec la technologie Illumina pour caractériser les infections. Nous avons comparé la composition des infections entre les sujets symptomatiques et asymptomatiques et nous avons suivi le devenir des génotypes de parasites chez des moustiques infectés sur du sang des porteurs asymptomatiques. Nous avons effectué un séquençage ciblé, à l’aide de marqueurs de diversité et de marqueurs permettant l’identification de mutations associées à la résistance aux antipaludiques. La comparaison des infections symptomatiques et asymptomatiques a révélé une plus grande diversité génétique chez les asymptomatiques malgré des charges parasitaires plus faibles. Nos résultats ont montré une baisse drastique des mutations associées à la résistance à la chloroquine sur le gène pfcrt, en accord avec la suspension de ce médicament dans le traitement des accès palustres depuis quinze ans. Le gène pfdhps qui, avec pfdhfr, confère de la résistance à la sulfadoxine-pyriméthamine, s’est révélé le plus polymorphe et nous avons montré que des haplotypes super résistants circulent au Cameroun. Les analyses bio-informatiques nous ont permis de quantifier les différents génotypes dans les infections multiples et nos résultats ont montré que le génotype résistant à la chloroquine persiste dans les infections mixtes à faible densité. Les analyses préliminaires des infections chez le moustique indiquent que ces génotypes minoritaires sont efficacement transmis par le vecteur. L’ensemble de ce travail de thèse a permis de souligner la complexité des interactions entre génotypes dans les infections naturelles à P. falciparum et de montrer le rôle important du moustique vecteur dans le maintien de la diversité génétique.
Fichier principal
Vignette du fichier
2021_SARAH-MATIO_archivage.pdf (13.24 Mo) Télécharger le fichier
Origine Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03364110 , version 1 (04-10-2021)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03364110 , version 1

Citer

Elangwe Milo Sarah-Matio. Transmission Efficiency of Plasmodium falciparum Malaria Resistant Strains in the African Mosquito Vectors. Agricultural sciences. Université Montpellier, 2021. English. ⟨NNT : 2021MONTT027⟩. ⟨tel-03364110⟩
299 Consultations
174 Téléchargements

Partager

Gmail Mastodon Facebook X LinkedIn More