Soutenance mémoire
BIOLOGIE DU PARASITE
MORPHOLOGIE DU PARASITE
Le parasite a une forme sphérique à elliptique et sa taille varie de 2 à 6 µm de diamètre ce qui est relativement petit par rapport aux autres coccidies (72). Il occupe une position dans la cellule épithéliale très particulière, en zone apicale, jamais en profondeur.
Les stades du cycle intra-cellulaire apparaissent en coupe histologique sous forme de petits corps basophiles donnant à la bordure en brosse un aspect granuleux.
Photographie 1 : Photographie au microscope électronique montrant plusieurs stades – dont deux marqués par une croix – de Cryptosporidium dans l’épithélium intestinal d’un mouton (95)
Le stade exogène est représenté par les oocystes qui contiennent 4 sporozoïtes nus c’est à dire non contenus dans des sporocystes. Leur forme est ovoïde à elliptique. Pour Cryptosporidium parvum, la taille des oocystes varie de 4.5 à 5.4 µm en longueur à 4.2 à 5.0 µm en largeur avec un indice de taille (rapport longueur/largeur) variant de 1.0 à 1.3. Pour exemple, Cryptosporidium muris est plus grand avec une taille variant de 8.0 à 9.2 µm en longueur à 5.8 à 6.4 µm en largeur (106). Ces différences de taille sont un critère majeur dans la taxonomie pour la nomenclature des espèces.
CYCLE DE DEVELOPPEMENT
CARACTERISTIQUES
Les espèces du genre Cryptosporidium possèdent un cycle monoxène où tous les stades de développement se déroulent chez un même hôte.
Lieu : épithélium de l’intestin grêle, gastro-intestinal en général mais d’autres localisations sont possibles.
Période prépatente (durée du cycle parasitaire chez l’hôte soit durée qui s’écoule entre l’ingestion et l’excrétion des premiers oocystes) : 2 à 14 jours chez la plupart des espèces domestiques avec une moyenne de 3 à 6 jours.
Période patente (durée totale d’excrétion) : variation inter et intra espèces de quelques jours à quelques mois en fonction de l’immunocompétence de l’hôte, de l’espèce de Cryptosporidium en cause… Expérimentalement, lorsqu’on infecte des veaux nouveaux-nés avec Cryptosporidium parvum, la durée d’excrétion s’étend de 4 à 13 jours.
Espèces hôtes : un très grand nombre d’espèces de mammifères dont l’homme peuvent être infectées par Cryptosporidium parvum. Ce manque de spécificité d’hôte permet au parasite de se reproduire aisément et d’avoir une large gamme d’hôtes excréteurs potentiels à disposition.
DEROULEMENT DU CYCLE
Excystation
Après l’ingestion, les oocystes libèrent dans le tractus digestif les sporozoïtes ; les conditions du milieu intestinal (température, enzymes, sels biliaires, milieu réducteur…) altèrent la paroi de l’oocyste qui se fend. Chaque oocyste libère 4 sporozoïtes nus. Cette excystation se fait très facilement ce qui permet au parasite d’envahir rapidement le tractus intestinal.
Les sporozoïtes s’attachent à l’épithélium de la bordure en brosse, de préférence dans la région de l’iléon où ils se transforment en trophozoïtes et s’enferment dans une vacuole parasitophore. Ils n’envahissent pas les couches profondes de la muqueuse et occupent à partir de ce moment là une position intra-cellulaire mais extra-cytoplasmique (cf. plus loin).
Mérogonie
La 1ère génération de la reproduction asexuée ou mérogonie donne des mérontes de type I qui contiennent 8 mérozoïtes. Ces mérozoïtes sont libérés de la vacuole parasitophore et envahissent les cellules épithéliales voisines. Ils y évoluent alors en mérontes de type II qui contiennent 4 mérozoïtes (2ème génération de la reproduction asexuée) mais ils peuvent également reformer des mérontes de type I (recyclage des mérontes de type I). Ce recyclage permet d’allonger la période d’excrétion.
Photographie 2 : Méronte de type I, C. baileyi, photo de W.L. CURRENT (25)
Ce sont les mérozoïtes de 2ème génération qui vont produire les gamontes.
Gamétogonie
Les mérozoïtes de 2ème génération produisent des micro-gamontes mâles et des macro-gamontes femelles qui évolueront en micro et macro gamètes. Un micro-gamonte produit jusqu’à 16 micro-gamètes qui, une fois matures, féconderont le macro-gamète pour donner un zygote.
Sporogonie ou sporulation
La sporogonie se fait chez l’hôte : le zygote évolue en oocyste sporulé directement dans le tractus intestinal. Il existe deux sortes d’oocystes en fonction de l’épaisseur de leur paroi. Les oocystes à paroi épaisse sont directement éliminés avec les fèces ; ceux à paroi plus fine (environ 20 %) libèrent leurs sporozoïtes directement dans le tractus digestif et donnent lieu à une auto-infestation et à un nouveau cycle de développement chez le même hôte.
Survie dans le milieu extérieur
Dans le milieu extérieur, les oocystes excrétés déjà sporulés sont directement infectants. Ils bénéficient d’une grande résistance et survivent facilement sur de nombreux supports pendant plusieurs mois.Les oocystes de Cryptosporidium parvum résistent pendant 6 mois à une température de 20°C et conservent leur potentiel infectant. Une augmentation de la température altère leur viabilité : à 30°C, ils ne résistent que pendant 3 mois. Portés à une température de 71,7°C pendant 5 secondes, ils sont tués (31).A -20°C, quelques oocystes sont encore infectants au-delà de 8 heures mais aucun ne survit au delà de 24 heures.Des oocystes gelés et conservés à -10°C pendant une semaine sont toujours infectants. Ils peuvent donc survivre dans l’eau même à basse température mais pas dans les chauffe-eaux des habitations.La dessiccation permet de tuer les oocystes : 100 % des oocystes sont inactivés au bout de 4 heures.Capable d’infester un grand nombre d’espèces différentes et de se reproduire rapidement, Cryptosporidium possède donc une forte aptitude à se disséminer.
PARTICULARITES DU CYCLE
Semblable par certains points aux autres entérococcidies des mammifères, Cryptosporidium possède des particularités qui font de lui un genre unique.La présence d’auto-infestation à partir du recyclage des mérontes de type I et des oocystes à paroi fine peut conduire à des maladies chroniques avec réinfestation continue en dehors de tout contact avec des oocystes exogènes. Cette particularité a des conséquences graves car elle allonge considérablement la période d’excrétion et l’intensité des symptômes qui peuvent durer plusieurs mois et conduire à la mort.La faible période prépatente et les modalités d’auto-infestation permettent une colonisation très rapide de tout le tractus digestif. L’infestation s’étend ainsi très souvent depuis l’iléon au duodénum et au gros intestin. Chez les individus immunodéprimés, l’estomac, les canaux biliaires et pancréatiques et le tractus respiratoire peuvent également être infestés.
POSITION DANS LA CELLULE
La position qu’occupe le genre Cryptosporidium dans la cellule est absolument unique (97) : le parasite est en position intracellulaire mais extra cytoplasmique. Aucun autre organisme ne se crée une telle place à l’abri du milieu intestinal hostile, de la réponse immunitaire et du cytoplasme de l’hôte. Comme les autres coccidies, le genre Cryptosporidium est situé dans une vacuole parasitophore, entourée d’une membrane parasitophore. Cette membrane, bien qu’ayant une perméabilité sélective, est un obstacle à la prise directe des nutriments dans le cytoplasme. Mais différemment des autres coccidies, Cryptosporidium n’est qu’en partie entouré par cette membrane parasitophore et prélève la quasi-totalité de ses nutriments par une structure unique : l’organe de nutrition.
FORMATION DE L’ORGANE DE NUTRITION
Les étapes de l’invasion de la cellule hôte et de la formation de l’organe de nutrition méritent d’être précisées : dès que le zoïte entre en contact avec la cellule épithéliale du tube digestif, il se forme dans le cytoplasme de la cellule hôte une couche de trois bandes, d’aspect dense en microscopie électronique, qui s’étend d’un bord à l’autre de la cellule. Ainsi, le cytoplasme de la cellule est précocement divisé en deux parties nettement distinctes.Ensuite, vraisemblablement suite à la libération du contenu des rhoptries et micronèmes, le parasite est englobé par des prolongements de la membrane apicale de l’hôte. Ces sortes de microvillosités s’élèvent autour du zoïte et forment la membrane de la vacuole parasitophore. Cette membrane a donc pour origine la cellule épithéliale de l’hôte.Après cette décharge du contenu des organites, une vacuole apparaît dans la partie antérieure du parasite. La membrane de l’apex du parasite fusionne avec la membrane de l’hôte puis la membrane de la vacuole fusionne avec cette membrane commune à l’hôte et au zoïte.
L’organe de nutrition est formé et son origine est double : il dérive à la fois du parasite et de l’hôte. Ainsi le cytoplasme de l’hôte n’est séparé de celui du parasite que par cet organe de nutrition. La jonction des membranes de l’organe de nutrition, de la vacuole parasitophore et de la membrane externe du zoïte forme une jonction en Y au niveau de laquelle se trouve une structure en anneau très électron-dense. Elle représente le lieu de fusion entre la membrane de la vacuole parasitophore qui vient de l’hôte et la membrane du parasite et apparaît donc comme la limite de l’organe de nutrition.
ROLE DE L’ORGANE DE NUTRITION
Certains éléments structuraux suggèrent que l’organe de nutrition remplit la quasi-totalité des fonctions de nutrition aux dépens de la membrane de la vacuole parasitophore. En effet, le cytoplasme du parasite est au contact direct avec celui de l’hôte à travers l’organe de nutrition. L’accès aux nutriments est donc direct. De plus, lors de sa formation, l’organe de nutrition augmente considérablement sa surface en se plissant ce qui est en faveur d’un rôle de transport de l’organe. Enfin, l’analyse de la densité en particules intra-membranaires montre que l’organe de nutrition est riche en ces particules contrairement à la membrane de la vacuole parasitophore. Ces particules pourraient servir de transporteurs intra-membranaires entre les deux cytoplasmes. La présence de vésicules, semblables à des vésicules de Golgi, au dessus de l’organe de nutrition est un élément de plus en faveur du rôle de transport de cet organe.Du côté apical, une fine couche de cytoplasme sépare la membrane de l’hôte de la membrane de la vacuole parasitophore. La membrane de la vacuole parasitophore ne semble jouer qu’un très petit rôle dans le transport des nutriments.Du côté basal, le parasite est séparé du cytoplasme de l’hôte par l’organe de nutrition qui semble assurer toutes les fonctions de transport. Sous l’organe de nutrition, le cytoplasme de l’hôte est séparé en deux zones par la couche de bandes denses.Cette localisation très protégée est peut être une explication à la large résistance au traitement de Cryptosporidium sp. L’organe de nutrition pourrait bloquer l’entrée dans le parasite de molécules intracellulaires à visée thérapeutique. A l’abri dans sa loge extra-cytoplasmique, le parasite pourrait ainsi résister à l’action de molécules à activité intracellulaire (35, 97).
|
Table des matières
INTRODUCTION
I. PRESENTATION
II. HISTORIQUE
III. TAXONOMIE
A. Position taxonomique
B. Les différentes espèces du genre
C. Les nouveaux outils de la taxonomie
BIOLOGIE DU PARASITE
I. MORPHOLOGIE DU PARASITE
II. CYCLE DE DEVELOPPEMENT
A. Caractéristiques
B. Déroulement du cycle
1) Excystation
2) Mérogonie
3) Gamétogonie
4) Sporogonie ou sporulation
5) Survie dans le milieu extérieur
C. Particularités du cycle
III. POSITION DANS LA CELLULE
A. Formation de l’organe de nutrition
B. Rôle de l’organe de nutrition
CRYPTOSPORIDIOSE ANIMALE
I. POPULATION ATTEINTE
II. CLINIQUE
A. Clinique chez les ruminants
1) Etiologie
2) Symptômes
3) Modèle expérimental d’infection
4) Lésions
B. Clinique chez les autres mammifères
C. Clinique chez les Oiseaux
D. Clinique chez les Reptiles
III. PREVALENCE
A. Variation en fonction de l’âge
B. Variation en fonction du type d’élevage
C. Variation en fonction du statut clinique
D. Variation en fonction du pays
E. Autres facteurs de variation
IV. IMPORTANCE
A. Evolution de l’importance de Cryptosporidium parvum
B. Importance en fonction du système d’élevage
V. EPIDEMIOLOGIE ANALYTIQUE
A. Sources
1) Les jeunes animaux du troupeau
2) Les mères
3) Animaux sauvages, rongeurs…
4) Eau
B. Facteurs de réceptivité et de sensibilité
1) Espèce
2) Race
3) Age
4) Etat immunitaire
C. Mode de transmission
D. Facteurs de risques
1) Saison
2) Densité animale
3) Conduite d’élevage
4) Rôle de l’épandage de fumier
DIVERSITE GENETIQUE DE L’ESPECE CRYPTOSPORIDIUM PARVUM –
I. MISE EN EVIDENCE DE LA VARIABILITE GENETIQUE
A. Deux génotypes différents
B. Deux cycles de transmission différents
II. EXPLICATIONS POSSIBLES
A. Variation en fonction du lieu géographique
B. Variation en fonction du choix du marqueur genetique
III. UNE SITUATION ENCORE PLUS COMPLEXE
A. Cryptosporidium felis
B. Cryptosporidium chez les reptiles : C. serpentis et C. saurophilum
C. Cryptosporidium wrairi
D. Cryptosporidium parvum : génotype canin
E. Cryptosporidium parvum : génotype porcin
F. Cryptosporidium parvum : génotype murin
G. Cryptosporidium chez les animaux sauvages
H. Conclusion
IV. CONSEQUENCES
CRYPTOSPORIDIOSE CHEZ L’HOMME
I. POPULATION ATTEINTE
A. Les enfants
B. Les immunodéprimés
II. CLINIQUE
A. Forme asymptomatique
B. Forme transitoire (ou aiguë)
C. Forme chronique
D. Forme fulminante
E. Extension
F. Infection expérimentale
III. MODES DE TRANSMISSION
A. Liste des comportements potentiellement à risque
B. Transmission par l’eau
1) Des exemples de cryptosporidiose d’origine hydrique
2) Etat des lieux
3) Caractéristiques biologiques de Cryptosporidium parvum facilitant une transmission par l’eau
C. Transmission zoonotique
1) Transmission par contact avec un animal de compagnie
2) Transmission par contact avec le bétail
D. Transmission entre personnes
E. Transmission par la nourriture
IV. GENOTYPES IMPLIQUES
V. CONCLUSION
METHODES DE LUTTE
I. MISE EN EVIDENCE DU PARASITE
A. Chez l’animal
1) Mise en évidence des oocystes
2) Diagnostic différentiel
B. Chez l’homme
C. Détection des oocystes dans l’eau
1) Caractéristiques de Cryptosporidium sp. rendant sa détection dans l’eau difficile
2) Collection et concentration des oocystes
3) Séparation des débris
4) Détection des oocystes
5) Détermination de la concentration en oocystes dans l’eau
6) Détermination de la viabilité des oocystes
7) Détermination du génotype en cause
II. TRAITEMENT
A. Chez l’animal
1) Thérapeutique spécifique
2) Transfert d’immunité passive
3) Immunité active contre C. parvum
B. Chez l’homme
1) Traitement symptomatique
2) Traitements antirétroviraux
3) Modificateurs du transit
4) Thérapeutique spécifique
C. Traitement des eaux (33)
1) Objectif
2) Etapes
3) Législation
D. Désinfection des locaux
III. PREVENTION
A. Mesures de prévention de la contamination animale
1) Gestion du troupeau
2) Alimentation
3) Hygiène des locaux
B. Pollution de l’eau imputable à l’élevage
1) Modalités
2) Exemples
3) Conclusion
C. Comment éviter la contamination de l’eau
1) Par l’animal
2) Par l’homme
D. Comment éviter la contamination de l’homme ?
1) Par l’animal
2) Par l’eau
3) Eviter les comportements à risque
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXE
Télécharger le rapport complet
