Research Article

Virulence of atypical Toxoplasma gondii strains isolated in French Guiana in a murine model

Virulence des souches atypiques de Toxoplasma gondii isolées en Guyane française chez un modèle murin

¹ Equipe EA3593 – Ecosystèmes Amazoniens et Pathologie Tropicale, Université de la Guyane, 97300 Cayenne, French Guiana
² Laboratoire de Parasitologie – Mycologie, Cayenne General Hospital, 97300 Cayenne, French Guiana
³ Laboratoire des Interactions Virus-Hôtes, Institut Pasteur de la Guyane, 97300 Cayenne, French Guiana
⁴ INSERM UMR_S 1094, Neuroépidémiologie Tropicale, Laboratoire de Parasitologie-Mycologie, Faculté de Médecine, Université de Limoges, Limoges 87025, France
⁵ Centre National de Référence Toxoplasmose/Toxoplasma Biological Ressource Center, CHU Limoges, 87042 Limoges, France
⁶ Centre d’Investigation Clinique Epidémiologie Clinique Antilles Guyane CIC CIE 1424, Cayenne General Hospital, 97300 Cayenne, French Guiana

^* Corresponding author: stephane.simon@guyane.univ-ag.fr

Received: 25 January 2019
Accepted: 25 July 2019

Abstract

Background. Toxoplasma gondii is an obligate intracellular protozoan parasite of warm-blooded vertebrates. Most infections in immunocompetent patients are asymptomatic. However, since 2000s, strains with particular genetic profiles that differ from the known clonal type (type I, II, III), have been described. In French Guiana, these strains are highly pathogenic in immunocompetent patients. They have defined a new clinical entity called Amazonian Toxoplasmosis. The present study aims to further improve our knowledge on the pathogenicity of these Amazonian T. gondii strains in comparison with three reference strains using Swiss strain mice. With these data, we tried to establish a predictive virulence score to classify these strains, but also to correlate this virulence with the severity of the disease in infected patients. Results. All the virulence indicators revealed that the Amazonian strains isolated in French Guiana presented a high virulence profile, but lower than the highly virulent type I reference RH strain. The findings reveal differences in virulence between human and animal strains, but also between anthropized and wild strains. Conclusion. In addition to being a clinically relevant animal model of Amazonian Toxoplasmosis, this model could also provide a solid experimental basis for future studies aiming to investigate the underlying mechanisms of Amazonian Toxoplasmosis disease.

Résumé

Contexte. Toxoplasma gondii est un parasite protozoaire intracellulaire obligatoire des vertébrés à sang chaud. La plupart des infections chez les patients immunocompétents sont asymptomatiques. Cependant, depuis les années 2000, des souches avec des profils génétiques particuliers qui diffèrent du type clonal connu (type I, II, III) ont été décrites. En Guyane française, ces souches sont hautement pathogènes chez les patients immunocompétents. Elles ont défini une nouvelle entité clinique appelée Toxoplasmose Amazonienne. La présente étude vise à approfondir nos connaissances sur le pouvoir pathogène de ces souches amazoniennes de T. gondii par rapport à 3 souches de référence en utilisant des souris de souche Swiss. Avec ces données, nous avons tenté d’établir un score de virulence prédictif pour classer ces souches mais également de corréler cette virulence avec la gravité de la maladie chez les patients infectés. Résultats. Tous les indicateurs de virulence ont révélé que les souches amazoniennes isolées en Guyane française présentaient une virulence élevée mais plus faible que la souche de référence RH très virulente de type I. Les résultats ont mis en évidence les différences de virulence entre les souches humaines et animales mais aussi entre les souches anthropisées et les souches sauvages. Conclusion. En plus d’être un modèle animal cliniquement pertinent de la toxoplasmose amazonienne, ce modèle pourrait également fournir une base expérimentale solide à de futurs travaux qui chercheront à approfondir les mécanismes sous-jacents de la toxoplasmose amazonienne.