Lutte contre le paludisme basée sur le ciblage des horloges biologiques

May 23, 2023

Protozoaire Plasmodium malariae à l'intérieur des globules rouges au stade trophozoïte en forme d'anneau, illustration informatique [Kateryna Kon/Science Photo Library/Getty Images]

Les responsables de la santé avertissent que la résistance aux médicaments pourrait anéantir les progrès récents contre le paludisme, en particulier en Afrique et en Asie du Sud-Est. Maintenant, les chercheurs à la recherche d'autres moyens de lutter contre les parasites transmis par les moustiques qui causent la maladie se sont concentrés sur une nouvelle cible potentielle : les horloges biologiques.

Dans une nouvelle étude, "Le cycle intra-érythrocytaire du parasite et le cycle circadien humain sont couplés pendant l'infection palustre" publiée dans PNAS, les chercheurs ont analysé l'activité des gènes chez des patients qui se sont présentés dans des établissements médicaux le long de la frontière entre la Thaïlande et le Cambodge, montrant des signes d'une infection palustre dans leur sang.

L'équipe a découvert que les parasites du paludisme synchronisent d'une manière ou d'une autre leurs rythmes moléculaires avec les horloges internes de 24 heures de leurs hôtes, leurs gènes respectifs montant et descendant en parfaite synchronisation les uns avec les autres au cours d'une journée, comme deux horloges à pendule avec des oscillations synchronisées.

"Lors des infections par les parasites du paludisme Plasmodium vivax, les patients présentent des fièvres rythmiques toutes les 48 h. Ces cycles de fièvre correspondent au temps que mettent les parasites à traverser le cycle intra-érythrocytaire (CEI). Chez d'autres espèces de Plasmodium qui infectent l'homme ou la souris, la CIE est probablement guidé par une horloge intrinsèque au parasite [Rijo-Ferreiraet al., Science368 , 746–753 (2020); Smith et al., Sciences368, 754–759 (2020)], suggérant que les mécanismes d'horloge intrinsèques pourraient être une caractéristique fondamentale des parasites du paludisme », ont écrit les chercheurs.

"De plus, comme les temps de cycle de Plasmodium sont des multiples de 24 h, les CEI peuvent être coordonnées avec la ou les horloges circadiennes de l'hôte. Une telle coordination pourrait expliquer la synchronisation de la population de parasites chez l'hôte et permettre l'alignement des phases du cycle CEI et circadien.

"Nous avons utilisé une culture ex vivo de sang total de patients infectés par P. vivax pour examiner la dynamique du transcriptome circadien de l'hôte et du transcriptome IEC du parasite. La dynamique du transcriptome a révélé que les phases du cycle circadien de l'hôte et de l'IEC du parasite sont corrélées à travers plusieurs patients, montrant que les cycles sont couplés en phase Dans les systèmes de modèles de souris, le couplage du cycle hôte-parasite semble fournir un avantage sélectif pour le parasite.

"Ainsi, comprendre comment les cycles de l'hôte et du parasite sont couplés chez l'homme pourrait permettre des thérapies antipaludiques qui perturbent ce couplage."

L'équipe de chercheurs de l'Université Duke, de la Florida Atlantic University et de l'Armed Forces Research Institute of Medical Sciences affirme que les découvertes pourraient ouvrir la voie à de nouveaux médicaments antipaludiques qui dérèglent l'horloge interne du paludisme par rapport à son hôte, essentiellement "jet- à la traîne" les parasites.

"Nous avons une raison de nous en soucier", a déclaré l'auteur principal Steve Haase, PhD, professeur de biologie à Duke. "Nous en sommes à notre dernière ligne de médicaments, les thérapies combinées à base d'artémisinine, et nous constatons déjà une résistance à ceux d'Asie du Sud-Est. Explorer de nouvelles idées pour lutter contre le paludisme est logique."

Dans une prochaine étape, les chercheurs tentent de comprendre exactement comment les horloges parasites et humaines « communiquent » entre elles afin que leurs cycles s'alignent.

"Il doit y avoir des signaux moléculaires qu'ils se transmettent les uns aux autres", a déclaré Haase. "Nous ne savons pas ce qu'ils sont, mais si nous pouvons les perturber, alors nous pourrions avoir une chance d'intervenir."

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