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Interactions génomiques et efficacité de la transmission de Plasmodium falciparum chez Anopheles gambiae – GIME

GIME

Notre projet veut mesurer l'impact de l'environnement aquatique du moustique sur sa capacité à transmettre Plasmodium falciparum et tout particulièrement le rôle des communautés bactériennes présentes dans les gîtes larvaires et les intestins de moustiques.

Caractérisation de la flore bactérienne

Le projet GIME est basé sur la caractérisation de la flore bactérienne dans les gîtes larvaires de moustiques et dans leurs intestins afin de déterminer le rôle de l'exposition aux bactéries durant la vie larvaire sur la compétence vectorielle au stade adulte.

Des collectes seront effectuées au Cameroun dans un grand nombre d'environnements larvaires. Des approches métagénomiques seront utilisées pour l'identification des communautés bactériennes. Des infections expérimentales seront réalisées au Cameroun. Des analyses métagénomiques et bioinformatiques seront appliquées afin de caractériser des associations génome*génome impliquées dans le développement des parasites chez le vecteur. Les réponses immunitaires du moustique seront examinées.

Description de la flore bactérienne intestinale et de sa diversité.
L'analyse transcriptionnelle de l'expression des gènes de l'immunité selon les composants biotiques des gîtes larvaires.
Rôle de la flore bactérienne dans la modulation des réponses immunitaires du moustique.

Le projet GIME va améliorer la connaissance sur les interactions entre le moustique vecteur et P. falciparum en conditions naturelles de transmission du paludisme. Notre étude va évaluer le rôle de la flore bactérienne des habitats larvaires dans la modulation des réponses immunitaires du moustique. Des runs de 454 et Illumina sont en cours et l'analyse des tags révélera la dynamique de la flore chez le moustique, et son évolution au cours de l'infection par P. falciparum.

Boissière A, Gimonneau G, Tchioffo MT, Abate L, et al. (2013) Application of a qPCR Assay in the Investigation of Susceptibility to Malaria Infection of the M and S Molecular Forms of An. gambiae s.s. in Cameroon. PLoS ONE 8(1): e54820.
Boissière, A., Tchioffo, M.T., Abate, L., Marie, A., Nsango, S.E., Shahbazkia, H.R., et al. (2012) Midgut microbiota of the malaria mosquito vector Anopheles gambiae and interactions with Plasmodium falciparum infection. Plos Pathogens 8(5):e1002742.
Guillou L, ... Christen R. The Protist Ribosomal Reference database (PR2): a catalog of unicellular eukaryote small sub-unit rRNA sequences with curated taxonomy. Nucleic Acids Res. 2013 Jan;41(Database issue):D597-604. doi: 10.1093/nar/gks1160.

Anopheles gambiae est le vecteur majeur du paludisme, une affection parasitaire qui tue encore chaque année plus d'un million d'enfants en Afrique sub-saharienne. La situation du paludisme continue à se dégrader en raison de l'extension des résistances aux médicaments et aux insecticides et de nouvelles stratégies de contrôle doivent être rapidement développées. Le projet GIME, associant recherche fondamentale et travail de terrain, vise à explorer de nouvelles approches moléculaires pour étudier les interactions hôtes/pathogènes qui sous-tendent la compétence vectorielle du moustique. Notre projet veut mesurer l'impact de l'environnement aquatique du moustique sur sa capacité à transmettre Plasmodium falciparum et tout particulièrement le rôle des communautés bactériennes présentes dans les gîtes larvaires et les intestins de moustiques. Le projet GIME est basé sur la caractérisation de la flore bactérienne dans les gîtes larvaires de moustiques et dans leurs intestins afin de déterminer le rôle de l'exposition aux bactéries durant la vie larvaire sur la compétence vectorielle au stade adulte. Des collectes seront effectuées au Cameroun pour échantillonner un grand nombre d'environnements larvaires, et les échantillons d'eau et d'A. gambiae seront analysés. Des approches d, permettant de s'affranchir des cultures de bactéries, seront utilisées pour l'identification des communautés bactériennes et pour permettre d'en mesurer la diversité et la composition spécifique. Les bactéries seront ensuite étudiées quant à leur capacité à coloniser durablement les intestins de moustiques, aux stades larvaires et adultes. Afin de déterminer dans quelle mesure l'environnement des stades larvaires influence la susceptibilité à P. falciparum, des infections expérimentales seront réalisées au Cameroun, en appliquant des protocoles standardisés. Les niveaux d'infections des différentes populations naturelles d'A. gambiae seront évalués par comparaison du nombre d'oocystes dans les estomacs et par qPCR. Des analyses métagénomiques et bioinformatiques seront appliquées afin de caractériser des associations génome*génome impliquées dans le développement des parasites chez le vecteur. Les réponses immunitaires du moustique seront examinées pour les larves collectées dans leurs habitats naturels et aux stades adultes après infection par P. falciparum. L'analyse transcriptionnelle de l'expression des gènes de l'immunité devrait identifier des gènes régulés par les composants biotiques des gîtes larvaires et ayant un impact sur la compétence vectorielle, ces gènes constitueront alors des cibles à privilégier pour le contrôle des vecteurs. Les partenaires du Consortium ont été choisis de par des collaborations fructueuses, passés ou actuelles, ou par leur expertise reconnue dans l'immunité du moustique, les interactions hôtes/pathogènes et la bioinformatique, ce qui garantit la cohésion et présage le succès du projet. Le projet GIME va améliorer la connaissance sur les interactions entre le moustique vecteur et P. falciparum en conditions naturelles de transmission du paludisme. Notre étude va évaluer le rôle de la flore bactérienne des habitats larvaires dans la modulation des réponses immunitaires du moustique. Nos résultats vont permettre une meilleure compréhension de l'immunité larvaire du moustique, et en particulier des voies de signalisation régulant les réponses immunitaires vis-à-vis des infections bactériennes. Par ailleurs, nous allons déterminer l'influence de l'immunité larvaire sur la capacité des femelles adultes à transmettre P. falciparum. Ce projet devrait aboutir à l'identification de nouvelles bactéries dans les gîtes larvaires d'A. gambiae. Ces bactéries, si elles sont aussi capables de coloniser de façon stable les intestins des moustiques et d'entraver le développement des Plasmodium, ouvriront alors de nouvelles voies pour le contrôle de la maladie.

Coordinateur du projet

Madame MORLAIS ISABELLE (INSTITUT DE RECHERCHE POUR LE DEVELOPPEMENT - IRD) – morlais@ird.fr

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

MIVEGEC INSTITUT DE RECHERCHE POUR LE DEVELOPPEMENT - IRD
Virtual Biology lab CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE COTE D'AZUR
Anopheles group CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE ALSACE
UPMC - SAE UNIVERSITE PIERRE ET MARIE CURIE - Systeme Adaptation Evolution

Aide de l'ANR 489 999 euros
Début et durée du projet scientifique : septembre 2011 - 36 Mois

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