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Paludisme de la femme enceinte : identification d'un gène impliqué dans la fixation du parasite au placenta

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En Afrique, le paludisme entraîne chez la femme enceinte des complications de grossesse, à l'origine d'une surmortalité chez la mère et l'enfant. Plasmodium falciparum, son agent pathogène, colonise le placenta en y favorisant l'ancrage des globules rouges qu'il infecte. Ce phénomène implique l'interaction d'une protéine parasitaire située à la surface des hématies avec une molécule placentaire. Cette dernière, la « chondroïtine sulfate A » (CSA), a été identifiée en l'an 2000 par une équipe de l'IRD. À la suite de travaux récents, les chercheurs montrent que le gène parasitaire var2csa coderait pour une protéine située à la surface du globule rouge, celle-ci interagissant ensuite avec la CSA. Menés en collaboration avec des chercheurs de Copenhague (Danemark) et de Guediawaye (Sénégal), ces travaux pourraient ouvrir la voie à un vaccin anti-paludique pour les femmes enceintes.

Consultation d'une femme enceinte au Cameroun. © IRD - Cot Michel

Le paludisme est transmis par le parasite Plasmodium falciparum, inoculé lors d'une piqûre de moustique anophèle. Une fois introduit dans le sang, il mature d'abord dans le foie, puis se multiplie dans les globules rouges (hématies). Afin d'échapper au système immunitaire, P. falciparum soustrait la cellule à la circulation sanguine en la fixant à la paroi interne des vaisseaux sanguins. Le globule ne peut alors plus être acheminé vers la rate, l'un des principaux organes immunitaires, dont l'un des rôles est de détruire les cellules anormales. Cet ancrage, dit phénomène de cytoadhérence, a lieu grâce à la présence à la surface des hématies de protéines parasitaires, codées par les gènes var de P. falciparum. Ces molécules s'arriment à des récepteurs présents sur les parois du vaisseau.

Chez la femme enceinte impaludée, le placenta contient aussi une grande quantité de globules rouges parasités. Cette infection perturbe les échanges entre la mère et le fœtus, entraînant ainsi une diminution du poids de l'enfant à la naissance. Dans les zones d'Afrique où le paludisme est endémique, la maladie serait responsable de 30 % des cas de faible poids observés chez le nouveau-né. Au total, ce sont 3 à 5 % des décès de nourrissons africains qui peuvent être imputés à P. falciparum. Le parasite représente également un danger pour la femme enceinte, chez qui il est la cause de 2 à 15 % des anémies maternelles.

La fixation du globule rouge infecté au placenta intervient selon le même mécanisme que dans les vaisseaux sanguins : d'une part une protéine parasitaire présente à la surface du globule infecté, de l'autre une molécule servant de point d'ancrage sur les cellules placentaires. Cette dernière a été caractérisée en l'an 2000 par une équipe de l'IRD (Faculté de Pharmacie, Paris). Il s'agit de la « chondroïtine sulfate A » (CSA), une protéine présente sur les cellules tapissant le placenta, les syncytiotrophoblastes. La protéine parasitaire, établissant un pont entre la CSA et la surface de l'hématie infectée, n'était cependant pas identifiée. La même équipe de l'IRD, en collaboration avec des chercheurs de Copenhague (Danemark) et de Guediawaye (Sénégal), vient de découvrir que le parasite porte un gène particulier, nommé var2csa, qui code très probablement pour cette protéine-clé.

Les chercheurs ont isolé des globules rouges infectés à partir de trois sources différentes : le placenta et les vaisseaux sanguins de femmes enceintes ou non. Les trois échantillons ont été déposés sur des boîtes de culture, dont le fond avait été préalablement tapissé avec la protéine CSA. Seuls les échantillons provenant de femmes enceintes sont restés attachés au fond des boîtes, montrant ainsi que les hématies de ces patientes possèdent à leur surface une molécule interagissant avec la CSA.

L'un des candidats pour ce rôle est une protéine codée par le gène parasitaire var2csa : des travaux antérieurs ont mis en évidence sa capacité à se lier à la CSA in vitro. Or, les résultats de l'équipe renforcent cette hypothèse. En effet, seuls les globules rouges de la femme enceinte, qu'ils proviennent des vaisseaux sanguins ou du placenta, font preuve d'une forte expression du gène. Chez la femme non-enceinte infectée, le gène, bien que présent, reste quasi-inactif. L'expression de var2csa semble donc n'intervenir que durant la grossesse.

Cependant, même parmi les échantillons provenant des femmes enceintes, les chercheurs ont décelé des nuances dans l'attachement des globules rouges à la CSA. Ce phénomène, reflétant la variabilité génétique intrinsèque au vivant, pourrait être dû à des différences d'expression de var2csa. En effet, les échantillons adhérant le mieux au fond des boîtes sont aussi ceux dont le gène est le plus actif. L'attachement du globule rouge infecté à la protéine CSA dépendrait donc de l'expression du gène.

D'après des tests sérologiques, seules les femmes enceintes possèdent des anticorps dirigés contre la protéine codée par le gène. Les chercheurs émettent l'hypothèse que la molécule, exposée à la surface du globule et donc accessible au système immunitaire, pourrait être reconnue par celui-ci, déclenchant alors la synthèse d'anticorps spécifiques. Ceux-ci, qui inhibent la cytoadhérence des parasites à la CSA in vitro, pourraient procurer une protection contre le parasite. En effet, seules les femmes enceintes pour la première fois (primigestes) sont vulnérables au parasite. Cette exposition au parasite exprimant var2csa les rendrait résistantes à la maladie lors de grossesses ultérieures.

La découverte du rôle de var2csa dans la colonisation placentaire par P. falciparum pourrait constituer une étape décisive dans l'élaboration d'un vaccin anti-paludique pour femmes enceintes. Les chercheurs envisagent pour cela d'identifier la partie du gène impliquée dans la fixation à la protéine CSA. Une telle avancée permettrait d'inhiber l'interaction des deux molécules, empêchant de fait les globules infectés de coloniser le placenta.

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