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thèse - EPIDEMIOLOGIE MOLECULAIRE ET GENETIQUE DES POPULATIONS DE PLASMODIUM FALCIPARUM DANS L’ARCHIPEL DES COMORES

EPIDEMIOLOGIE MOLECULAIRE
UNIVERSITE DE LA MEDITERRANEE
FACULTE DE MEDECINE DE MARSEILLE
Stanislas REBAUDET

INTRODUCTION

Plasmodium falciparum constitue le principal agent responsable du paludisme dans le  monde. Et parmi les 250 millions de cas annuels, on estime à environ un million le nombre de  décès, principalement en Afrique Sub-Saharienne (World Health Organization 2008), ce qui  
fait de ce parasite une véritable arme de destruction massive. Sur l’Archipel des Comores, 4  
îles situées dans l’Océan Indien entre Madagascar et les côtes africaines et dont la population 

globale est de l'ordre de 800 000 habitants (United Nation Population Division 2007) (Fig. 1),  
le paludisme à P. falciparum représente ainsi un des principaux problèmes de santé publique.
En effet, tandis que les autorités sanitaires françaises ont échoué à éradiquer la maladie sur  l’île de Mayotte (MAY), l’incidence du paludisme resterait d'environ 100 cas pour 1000  habitants et par année en Union des Comores (îles de la Grande Comore (GC), Anjouan  
(ANJ) et Mohéli (MOH)) (voir Partie 3).

Cet échec découle du fait qu'à l’instar de la plupart des pays endémiques, les efforts de  
lutte anti-paludique aux Comores ont été mis à mal par l’expansion sur l’archipel de souches  
de P. falciparum résistantes aux anti-paludiques efficaces et bons marché comme la  
chloroquine et le Fansidar® (pyriméthamine-sulfadoxine). Ces souches parasitaires  
chloroquinorésistantes y seraient notamment arrivées au début des années 1980, avant d'être  
rapidement sélectionnées par un usage massif et inapproprié de ce médicament (voir Partie  
3.6) (Eichenlaub et Pohle 1980; Le Bras et al. 1987). Ces dernières années, les autorités  
sanitaires comorienne et française ont ainsi dû se résoudre à recommander et adopter les ACT  
(artemisin-combined therapy), combinaisons antipaludiques très efficaces mais plus  
onéreuses, à base de dérivés d’artémisinine, molécule isolée de l’armoise chinoise  
(Programme National de Lutte contre le Paludisme 2007; Quatresous et al. 2007). 
Afin de retarder aussi longtemps que possible le développement et l’expansion sur  
l'archipel des Comores de la résistance aux ACT, la surveillance de la sensibilité de P.
falciparum aux antipaludiques doit y être optimale. Or, il n’existe aucune revue de la  
littérature récente sur le sujet, la surveillance des résistances semble avoir été irrégulière et  
inégale entre les différentes îles comoriennes, et les quelques essais thérapeutiques  
d’efficacité et études de sensibilités in vitro et moléculaires disponibles semblent avoir fourni  
des résultats assez discordants comme nous le verrons dans la Partie 3 (Eichenlaub et Pohle  
1980; Le Bras et al. 1987; Blanchy et Benthein 1989; Julvez et Galtier 1989; Rabenjarson et  
al. 1992; Feillet et al. 1993; Ariey et al. 2002; Randrianarivelojosia et al. 2004; Tall et al.  
2004; Quatresous et al. 2005; World Health Organization 2005; Silai et al. 2007; Tall et al.  
2007).

Par ailleurs, Marseille héberge une importante communauté comorienne, estimée à  
plus de 50000 personnes, source de la plupart des cas de paludisme d’importation accueillis  
dans les hôpitaux de la ville (Parola, Minodier et al. 2005; Ali Mohamed 2007). A partir de  
l'étude systématique des souches parasitaires importées à Marseille par le Centre National de  
Référence pour le Paludisme du Pharo, la Cité phocéenne a ainsi récemment été proposée  
comme un site sentinelle pertinent pour la surveillance du paludisme comorien (Parola et al.  
2004; Parola et al. 2007). Néanmoins, l’extrapolation de ces données à l’ensemble de  
l’archipel pourrait être hasardeuse et n’a en tout cas jamais fait l’objet d’une étude adaptée.

Enfin, un programme d’élimination du paludisme a été instauré fin 2007 – début 2008  
sur la seule île de Mohéli, sous la direction d’une équipe universitaire et industrielle chinoise. 
La population de l’île ainsi que les personnes s’y rendant ont été soumises à un traitement de  
masse par l’ACT artémisinine-pipéraquine (Artequick®, Artepharm Co., Chine) puis  
primaquine, sans lutte antivectorielle associée, et dans un climat d'importantes polémiques et  
rumeurs en Union des Comores. En raison des voyages incessants qu'effectuent les  
Comoriens entre les différentes îles, on serait effectivement en droit de s'interroger de  
l’efficacité à long terme d’une tentative aussi isolée.
En effet, plusieurs études d’épidémiologie moléculaire ont maintenant montré que les  
populations de Plasmodium falciparum sont plus ou moins homogènes au sein des zones  
d’endémie et peuvent ainsi présenter des structurations liées à l’isolement géographique et à  
des différences de taux de transmission comme nous le verrons dans la Partie 4 (Anderson et 

al. 2000; Bogreau et al. 2006). Mais bien que l’isolement géographique des parasites pourrait  
être plus important dans les îles qu’au sein des continents, l’importance de la structuration  
génétique des populations de P. falciparum sur un archipel comme celui des Comores  
demeure complètement inconnue. Ces données seraient pourtant d’une importance majeure  
pour interpréter et extrapoler les résultats de chimiorésistance du P. falciparum obtenus aux 

Comores ou à Marseille, ajuster les politiques de surveillance et de traitement de la maladie,  
et guider d’éventuels programmes d’élimination du paludisme sur l’archipel ou prédire les  
chances de succès du programme mis en place en 2008 à Mohéli.
Le présent travail présente donc, après les nécessaires rappels sur le contexte (Partie  
2) :



• En Partie 3 : une synthèse des données relatives à l’épidémiologie descriptive du  
paludisme aux Comores (données entomologiques et de transmission, nombre de cas  
et incidence, prévalence, chimiorésistance du Plasmodium falciparum). L'objectif de  
cette synthèse est de tenter de dresser un bilan des connaissances concernant  
l’épidémiologie du paludisme sur l’archipel et d’en envisager les applications et les  
limites. Nous verrons que ces données demeurent parcellaires, parfois même  
contradictoires, et par conséquent d’interprétation difficile et d’utilisation délicate 
pour une lutte antipaludique optimale. Les perspectives que pourraient offrir les  
nouvelles méthodes d’épidémiologie moléculaire et de génétique des populations en  
sont d’autant plus intéressantes. Cette revue devrait faire l’objet d’un article  
prochainement soumis pour publication dans une revue francophone.
• En Partie 4 : une étude d’épidémiologie moléculaire et de génétique des populations  
de Plasmodium falciparum de chacune des îles des Comores en 2007. L’objectif  
principal de ce travail est d’étudier au moyen de marqueurs génétiques sélectivement  
neutres (c’est à dire non soumis à pression de sélection, ici des microsatellites) et de  
marqueurs génétiques de résistance (à la chloroquine, à la pyriméthamine et à la  
sulfadoxine), la structuration de la population de parasites de l’archipel et de  
déterminer si elle est homogène ou hétérogène. Ce travail de génétique parasitaire a  
été réalisée courant 2008 au laboratoire du l’IMTSSA (Institut de Médecine Tropicale  
du Service de Santé des Armées) au Pharo sous la direction de Christophe Rogier et de 
Philippe Parola et à partir d’isolats prélevés en 2007 par le PNLP Comores et le centre  
de santé de Bandraboua à Mayotte. Il a été complété en septembre 2008 par une  
enquête de terrain menée en Union des Comores visant à récolter autant  
d’informations que possible d'une part sur l’intensité des flux de populations humaines  
entre les îles de l’archipel des Comores et d'autre part sur la consommation en antipaludiques.
L'objectif était de tenter d’établir des corrélations avec respectivement la  
structuration génétique mise en évidence et les niveaux de chimiorésistance, et ainsi de  
consolider et d’interpréter plus finement ces résultats. En effet, la structuration des  
populations de P. falciparum entre les îles dépend théoriquement de l’intensité de  
leurs échanges en parasites, qui s'effectuent par le biais des flux de population  
humaine (Bogreau et al. 2006). Il est par ailleurs clairement établi que le niveau de  
chimiorésistance dépend étroitement du niveau de pression médicamenteuse exercée  
sur la population parasitaire, c’est à dire de l’importance de la consommation en antipaludiques.

Nous verrons que ces résultats de génétique ont des implications intéressantes dans l’organisation de la lutte contre la chimiorésistance et apportent des  
éléments de réflexion pertinents à propos de l’essai "chinois " d’élimination du  
paludisme sur Mohéli, et de la situation du paludisme sur l’île de Mayotte. Le second  
objectif de l’étude est d’analyser au moyen de ces même marqueurs si la diversité  
génétique des souches de P. falciparum importées à Marseille est représentative de la 
diversité globale retrouvée aux Comores. Là encore, cette approche génétique permet  
de beaucoup mieux apprécier la place de Marseille comme site sentinelle potentiel  
pour la surveillance du paludisme comorien.
Ce travail et ses implications pour la lutte anti-paludique ont été exposés aux  
partenaires comoriens sur place en septembre 2008 et font l’objet d’un article en cours
de rédaction pour publication dans une revue internationale.


SOMMAIRE:

1 Introduction générale . 

2 Le contexte . 

2.1 Les Comores et les Comoriens . 
2.1.1 Géographie physique et climatique. 
2.1.2 Une brève histoire des Comores . 
2.1.3 Démographie générale, l’immigration à Mayotte, les Comoriens de Marseille. 
2.1.4 Une situation économique et sanitaire difficile en Union des Comores . 
2.2 Histoire et origine du paludisme aux Comores. 
2.3 Quelques rappels utiles de paludologie. 
2.3.1 Généralités – le poids de la pandémie. 
2.3.2 Notions de biologie parasitaire et vectorielle . 
2.3.3 Eléments d'épidémiologie du paludisme à Plasmodium falciparum . 
Mesure, déterminants et classification de la transmission du parasite . 
Indicateurs et classification de l'endémie palustre . 
Faciès épidémiologiques. 
Épidémies. 
2.3.4 Le développement de la chimiorésistance de P. falciparum. 
Les antipaludiques. 
Le poids de la chimiorésistance de Plasmodium falciparum. 
Les méthodes de surveillance de la chimiorésistance . 
2.3.5 Diversité génétique de P. falciparum et principes d’épidémiologie moléculaire et de génétique des populations appliqués au paludisme. 

3 Épidémiologie descriptive du paludisme aux comores. 

3.1 Introduction . 
3.2 Matériels et méthodes. 
3.2.1 Sources :  
3.2.2 Nature des données recensées. 
3.3 Données entomologiques : vecteurs, gîtes et niveaux de transmission. 
3.4 incidence et morbidité du paludisme. 
3.5 Prévalence et niveaux d'endémicité . 
3.6 Chimiorésistance de Plasmodium falciparum . 
3.7 Conclusion : Vers une nouvelle épidémiologie du paludisme aux comores ?  

4 Étude de la diversité génétique et de la structuration des populations de Plasmodium falciparum dans l’archipel des Comores . 

4.1 Introduction et rappels. 
4.2 Matériels et méthodes. 
4.2.1 Echantillons de Plasmodium falciparum. 
4.2.2 Recueil d'informations épidémiologiques . 
4.2.3 Procédures de génotypage. 
Extraction de l'ADN. 
Marqueurs moléculaires. 
Génotypage des microsatellites par polymerase chain réaction (PCR). 
Génotypage de Pfcrt . 
Génotypage de Pfdhps et de Pfdhfr. 
4.2.4 Analyses statistiques . 
Multiplicité des populations de P. falciparum . 
Diversité génétique. 
Dérive génétique et bottleneck récent . 
Structuration génétique des populations. 
Assignement. 
Déséquilibre de liaison . 
Fréquence des mutations associées à la chimiorésistance . 
Mesure des corrélations entre Fst et indicateurs épidémiologiques. 
4.3 Résultats . 
4.3.1 Multiplicité moyenne . 
4.3.2 Diversité génétique . 
4.3.3 Dérive génétique et bottleneck. 
4.3.4 Différenciation génétique entre les îles et structuration. 
4.3.5 Assignement . 
4.3.6 Déséquilibre de liaison. 
4.3.7 Fréquence des mutations ponctuelles associées à la chimiorésistance . 
4.3.8 Corrélations entre Fst et indicateurs épidémiologiques . 
4.3.9 Association entre pression médicamenteuse et fréquence des résistances. 
4.4 Discussion. 
4.4.1 Hétérogénéité des populations plasmodiales de l'archipel des Comores . 
4.4.2 Situation épidémiologique particulière à Mayotte. 
4.4.3 Faible représentativité de la population plasmodiale échantillonnée à Marseille 
4.4.4 Niveaux contrastés de chimiorésistance entre les îles mal expliqués par la structuration des populations. 
4.5 Conclusion : applications de ces données pour la lutte antipaludique et perspectives .68

5 Conclusion générale et perspectives . 

Bibliographie. 
Annexes . 

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Ditulis oleh: younes younes - vendredi 28 décembre 2012

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