Mémoire

Inhibition de l’infectivité des gamétocytes de Plasmodium par le sérum de l’hôte parasité

Mise au point d’un modèle expérimental¹

Inhibition of the infectivity of Plasmodium gametocytes by serum of the infected host : setting-up of an experimental model

¹ Laboratoire d’Helminthologie et de Parasitologie Comparée, École Pratique des Hautes Études, 61, rue Buffon, F 75231 Paris Cedex 05, France.
² Laboratoire de Zoologie (Vers), Associé au C. N. R. S., Muséum National d’Histoire Naturelle, 61, rue Buffon, F 75231 Paris Cedex 05, France.

Accepté : 8 Décembre 1986

Résumé

Au cours de nombreuses infections paludéennes expérimentales, l’infectivité des gamétocytes pour l’Anophèle diminue brutalement, de façon précoce et indépendamment de la production d’anticorps circulants. Ainsi l’infectivité de Plasmodium yoelii nigeriensis pour Anopheles stephensi est maximum le 2^e jour et s’annule dès le 5^e jour de l’infection chez la Souris blanche.

Le comportement de la souche plasmodiale chez l’hôte, et particulièrement le phénomène de « crise », a été étudié dans des conditions expérimentales standardisées.

La perte d’infectivité débute juste avant le pic de parasitémie et coïncide avec une augmentation importante du nombre de gamétocytes circulants. Ces événements précèdent de peu la « crise ». La perte d’infectivité est d’autant plus brutale et précoce que la « crise » est sévère et l’infection virulente.

Des travaux antérieurs ayant indiqué que l’inhibition de l’infectivité des gamétocytes était liée à la présence d’un facteur sérique, les recherches ont été orientées vers la mise au point d’un modèle expérimental permettant l’identification de ce facteur.

L’injection intraveineuse de sérum du 5^e jour directement à des Souris en période de forte infectivité n’a pas entraîné de perte d’infectivité des gamétocytes chez les Souris receveuses.

Nous avons alors étudié les effets in vitro de l’adjonction de sérum du 5^e jour à du sang de Souris parasitée contenant des gamétocytes infectants chez des Anopheles stephensi gorgés par nutrition artificielle. Cette étude a montré une diminution hautement significative de l’infectivité des gamétocytes mis en présence de sérum inhibiteur. Cette inhibition est immédiate et ne paraît pas « dose-dépendante ». Inversement, le sérum de Souris encore infectantes n’inhibe pas l’infectivité.

Le modèle expérimental mis au point comprend donc : a) un mélange de sang contenant des gamétocytes infectants de P. y. nigeriensis et de sérum dont on veut tester l’effet inhibiteur ; b) des Anopheles stephensi gorgés par nutrition artificielle qui permettent de quantifier l’infectivité des gamétocytes mis en présence de sérum sain (témoin) ou de sérum inhibiteur.

Ce modèle s’est révélé fiable et devrait permettre l’étude de tout facteur susceptible de modifier l’infectivité des gamétocytes de Plasmodium pour l’Anophèle.

Abstract

In the course of experimental malarial infections the infectivity of the gametocytes falls abruptly and at an early stage of the infection. This phenomenon is independent of the production of circulating antibodies.

With Plasmodium yoelii nigeriensis infecting the white mouse, the maximum infectivity of gametocytes for Anopheles stephensi occurs on day 2, and on day 5 no more oocysts develop in the mosquito.

The behaviour of the plasmodial strain in the mouse and particularly the « crisis » phenomenon were studied in detail in standardized experimental conditions.

The decrease of the infectivity for the Anopheles begins just before the peak of parasitaemia, and a concomitant increase in the number of circulating gametocytes is observed. These events are very shortly followed by the crisis. The more severe is the crisis and virulent the infection, the earlier and more abrupt is the loss of infectivity.

Previous studies having shown that this inhibition of the gametocytes infectivity was linked to a serum factor, our research aimed at setting up an experimental model allowing the identification of this factor.

The intravenous injection of 5th day serum to mice harbouring infective gametocytes did not determine any loss of the gametocytes infectivity in the receiving mice.

In order to study in vitro the effect of the 5th day serum, this one was added to blood from mice with highly infective gametocytes, and mosquitoes were fed on this through a membrane. As a result, a significant decrease of the infectivity of gametocytes was observed. This inhibition is immediate and does not appear to be « dose-dependent ». Inversely, serum from mice still infective to the mosquito did not reduce the infectivity of the gametocytes.

The experimental model set up thus comprises : a) mouse blood containing P. y. nigeriensis infective gametocytes to which is added the serum to be tested ; b) Anopheles stephensi fed through a membrane ; this allows quantifying the infectivity of the gametocytes in the presence of normal serum (control) or inhibitory serum.

This model proved to be reliable ; it should promote the study of any factor likely to modify the infectivity of Plasmodium gametocytes to the mosquito.