Mémoire

Parasite load in guinea pig foetus with real time PCR after maternofoetal transmission of toxoplasma gondii

Détermination par PCR quantitative en temps réel de la charge toxoplasmique de tissus de fœtus de cobayes après infestation maternelle

¹ Groupe Immunité des Muqueuses et Agents Pathogènes (GIMAP), Faculté de Médecine Jacques Lisfranc, 15, rue Ambroise Paré, 42023 Saint-Étienne, France.
² Unité d’immunologie et de Physiologie, Département de biologie, Faculté des Sciences et Techniques, Avenue A. El Khattabi, BP 618, 40000 Marrakech, Morocco.

^* Correspondence : Dr Pierre Flori, Laboratoire de Parasitologie, CHU de Saint-Étienne, Hôpital Nord, 42055 Saint-Étienne cedex 2, France. Tel. : 33 (0) 4 77 82 83 08 - Fax : 33 (0) 4 77 82 84 82. E-mail : pierre.flori@univ-st-etienne.fr

Received: 9 July 2002
Accepted: 7 March 2003

Abstract

Parasite loads of different tissues were assessed in guinea pig foetus after maternal infection. Twelve female guinea pigs were infected with 100 cysts of the 76 K strain of Toxoplasma gondii by the oral route. Inoculation was performed 20 ± 5 days (G20) or 40 ± 5 days (G40) after the beginning of gestation. Gestational age was determined by progesterone assay. Maternal and foetal organ samples were taken 60 days after the beginning of gestation. Parasite loads (from placenta, amniotic fluid (AF), cord blood (CB), foetal brain, liver, lung and spleen) were assessed by a real-time PCR quantification using fluorescence resonance energy transfer (FRET) hybridization probes on the Light Cycler®. Congenital transmission was proven by the presence of parasites in blood or tissue samples of the foetus in 84.6% (11/13) and 100 % (16/16) of cases after inoculation on G20 and G40 , respectively. The quantitative analysis of our results after inoculation at G20 and G40 has allowed us to determinate the positive parasitic loads as a function of the origin of the sample and the period of inoculation. The parasite loads expressed as log (parasite/g) were low in AF and CB samples: 1.49 ± 0.50 and 1.05 ± 0.10 at G20 and 1.21 ± 0.36 and 1.20 ± 0.42 at G40 respectively. In contrast the placenta and the different foetal tissues had higher parasite burdens: 2.89 ± 0.54 to 5.30 ± 0.51 at G20 and 2.81 ± 0.71 to 3.65 ± 0.59 at G40 . All the placentae were positive for parasites even in the two cases with no proven transmission. Real time quantitative PCR using the hybridization probe was a very sensitive and reproducible technique to study the kinetics of congenital toxoplasmosis in the guinea pig model wich is close to that of humans.

Résumé

Les charges toxoplasmiques de différents tissus de fœtus de cobaye ont été déterminées après infestation maternelle. Douze cobayes gestantes ont été infestées avec 100 kystes de la souche 76 K par voie orale. Cette infestation a eu lieu après le début de la gestation soit à 20 jours (± 5) (G20), soit à 4 0 jours (± 5) (G40) de gestation. Le prélèvement des organes fœtaux a été effectué à 60 jours de gestation (G60) soit cinq jours avant terme. Les charges parasitaires (Placenta, liquide amniotique (LA ), sang de cordon (SC), foie, cerveau, poumon, et rate) ont été déterminées par PCR quantitative en temps réel (technique Sonde-sonde) sur Light-Cycler®. L'analyse qualitative de nos résultats nous a permis d'affirmer une transmission maternofœtale (organes fœtaux et/ou sang de cordon positif) chez 84,6% (11/13) fœtus après infestation maternelle à G20 et chez 100 % (16/16) après infestation à G40. L'analyse quantitative après infestation à G20 et à G40 nous a permis de déterminer les charges parasitaires en fonction de la période d'infestation et de l'origine du prélèvement. Ces charges parasitaires exprimées en log (parasites/g) sont relativement faibles pour les LA et les SC : 1,49 ± 0,50 et 1,05 ± 0,1 à G20 et 1,21 ± 0,36 et 1,20 ± 0,42 à G40. A l'inverse, les charges placentaires et des différents organes fœtaux sont bien plus importantes : de 2,89 ± 0,54 à 5,30 ± 0,51 à G20 et de 2,81 ± 0,71 à 3,65 ± 0,59 à G40. Les charges placentaires sont systématiquement positives même pour les deux cas où la transmission congénitale n'a pas été prouvée. Dans cette étude nous avons pu apprécier les avantages de la PCR quantitative en temps réel pour déterminer l'atteinte tissulaire foetale après transmission congénitale à partir d'un modèle cobaye, modèle présentant certaines similititudes avec la pathologie humaine.