1. LES PROTEINES RESA DEPLASMODIUM FALCIPARUMDr Rmy DurandAtelier Paludisme, IPM Avril 2008

2. Le paludisme Premire maladie parasitaire mondiale 40% de la population mondiale expose 500 millions de cas cliniques annuels (R. Snow, Nature2005) 2 millions de morts (en Afrique, 1 enfant sur 20 avantlge de 5 ans) Nombreux porteurs asymptomatiques ou pauci-symptomatiques en zone de forte endmie 3. Paludisme dimportation en France Environ 5000 cas/an 1/4 enfants 60% migrants africains P. falciparum : 85% Pas de prvention ou inadquate Mortalit : 10 20 cas /an 4. Structure gnrale desapicomplexes 5. Le mrozote de P. falciparum 6. Stades rythrocytaires (daprs Silamut et al.,Am J Pathol 1999) 7. Invasion de lhmatie 8. Cintique de scrtion 9. Jonction parasite/hmatie 10. Formation de la vacuole parasitophore 11. Cycle intra rythrocytaire 12. Export des protines de P. falciparum 13. Protines motif Pexel(A : structure typique; B : structure de PfEMP1) 14. Le motif Pexel 15. Structure des protubrances(knobs) 16. Adhsion la cellule endothliale 17. Adhsion des hmaties parasites aux cellulesendothliales et formation de rosettes 18. Formation de rosette 19. La fivre au cours de laccs palustre Accs fbrile : lvation de la tempraturecorporelle. Rponse au stress caus par diffrents agentspathognes (bactries, virus, parasites, levures...) Prsente au cours de maladies auto-immunes et denombreuses autres pathologies dont les cancers. 20. La fivre au cours de laccspalustre Symptme le plus frquent, gnralementbnin. Accs fbrile conscutif la rupture desschizontes matures : libration de toxines(hmozones +++). Activation des monocytes par les toxines :libration de TNF alpha. 21. Relation cycle-manifestations cliniques37cprimoinfestation 8 20J/an Cliniquement muette OMS 22. Modifications de lhmatieparasite Pendant linvasion, insertion de protinesdu parasite dans la membrane de lhmatie. Au cours de la maturation du parasite, envoide protines parasitaires dans le cytoplasmeet vers la membrane de lhmatie. 23. Remodelage de la membrane delhmatie par P. falciparum Perte de la forme normale discode de lhmatie,rduction de la dformabilit (augmentation de larigidit membranaire). Augmentation de la permabilit membranaire(ions et autres molcules). Acquisition de petites protubrances (knobs),augmentation de ladhsion aux surfacesendothliales. 24. Hmatie parasite par P. falciparum Environ 400 protines de P. falciparumpotentiellement exportes dans lhmaties: 225 protines de virulence 160 protines de remodelagePei et al. Blood 2007 25. Hmatie parasite par P. falciparum Seulement 5 protines bien tudies: PfEMP1 (P. falciparum Erythrocyte Membrane Protein 1) PfEMP3 KAHRP (Knob-Associated Histidine-Rich Protein) MESA (Mature parasite-infected Erythrocyte Surface Antigen RESA (Ring parasite-infected Erythrocyte Surface Antigen) 26. Les protines RESA. 27. Resa1 (Pf 155) Proteine de 155 kDA, code par un gne 2 exons duchromosome 1. Prsence de 2 blocs de rptitions (trs immunognes) :rptitions 5 et rptitions 3. Entre les blocs de rptitions: 70 acides amins avec homologie protines chaperones DnaJ. domaine de liaison la spectrine Du ct N-terminal: domaine analogue la Bande 3 motif PEXEL signal hydrophobe 28. Localisation de la protine RESA HRP1 29. Fonction antignique desprotines RESA 30. Rle de la protine RESA1 RESA1 produite au stade mature du parasite et stockedans les granules denses. Aprs linvasion, libration dans la vacuole parasitophore,passage dans le cytosol de lhmatie, phosphorylation etlocalisation sous la membrane de lhmatie. RESA1 dtectable jusqu 18 24 h aprs linvasion, puisdisparat progressivement. Rle de RESA1 au niveau du cytosquelette de lhmatieparasite. 31. Le cytosquelette 32. Le rseau de spectrine Ttramre 22 prdominant dans la cellule. Brin flexible de 200 nm de large composdune succession dunits rptes. Association dune chane de spectrine etdune chane de spectrine : htro dimre. Association de 2 htro dimres: formationdun ttramre. 33. Le cytosquelette de lhmatie 34. Le cytosquelette de lhmatie 35. Schma du cytosquelette 36. Rle de RESA1 dans lastabilisation de la spectrine 37. Le cytosquelette de lhmatie 38. Rle de RESA1 Augmentation de la stabilit mcanique de la membrane delhmatie parasite. Inhibition de la formation de vsicules induites par lachaleur. Augmentation de la rsistance une nouvelle invasion delhmatie parasite.Pei et al. Blood 2007. 39. Rle de RESA1 Protection de lhmatie parasite des effets de latemprature (41C, 50 C) par comparaison avec deshmaties saines ou infectes par des parasites RESA1dlts. Augmentation ventuelle ( confirmer) de ladhsion deshmaties parasites au CD36 en condition de flux (desmolcules accessoires non exposes la surface delhmatie peuvent moduler les proprits dadhsion).Diez Silva et al. Molecular Microbiology 2005. 40. Effet de RESA1 sur la dformabilit delhmatie parasite RESA1 rduit la dformabilit des hmaties htesessentiellement aux stades jeunes du parasite (anneau). Augmentation de la stabilit mcanique et osmotique de lamembrane de lhmatie parasite (anneau). Leffet est plus prononc aux tempratures fbriles. Mills et al. PNAS 2007 41. Formation de vsicules 42. 37C50CExposition des hmaties parasites au stade anneau des tempratures fbriles : inhibition de la croissance des parasites resa-KOFUP/CB 0h Rings 24 h48 h72 h6h37 C41C Libration desParasitmie mrozoitesaprs 72 hresa1-KO50 % inhibition (sur 1 cycle)40Lexpression de RESA est corrle la30protection contre la fragmentationspontanes des hmaties 50C, 20temprature de transition thermiqueassocie la dnaturation irrversible 10de la spectrine0 FUP/CB A3F8 RESAKOA3F8 revertantDiez-Silva et al; Molecular Microbiology 2005