Protozoaire (sporozoaire) parasite des globules rouges du sang, agent du
paludisme (malaria), et transmis à l'homme par un moustique, l'anophèle.
Il appartient à la famille des Plasmodiidae, ordre des Haemosporidia.
Le plasmodium a été découvert en 1880 par Alphonse Laveran.
Plus de 200 espèces ont déjà été recensées, dont 4 pathogènes pour l'homme :
Plasmodium falciparum, Plasmodium vivax, Plasmodium ovale et Plasmodium malariae.
Les 3 dernières ne tuent pas, mais peuvent provoquer des rechutes jusqu'à 5 ans
après la primo-infection pour vivax et ovale, et 20 ans pour malariae.
Plasmodium knowlesi a été découvert en 1965 chez l'homme en Malaisie, mais il
était connu antérieurement chez le singe ; il est génétiquement proche de
Plasmodium vivax, et microscopiquement de Plasmodium malariae - il est
responsable de 70 % des cas de paludisme en Asie du Sud-Est.
Plasmodium Berghei est une variété infectant la souris, utile pour les études.
Les cellules immatures sont appelées sporozoïtes, avant de d'évoluer vers une
forme plus mature, le mérozoïte, puis le schizonte, et d'atteindre enfin le
stade sexuellement différencié du gamétocyte. C'est cette forme mature qui
circule dans le sang avant d'être pompée par l'anophèle, dans l'intestin duquel
les gamétocytes se transformeront en gamètes, qui en se fécondant donneront un
ovocyte qui libérera à terme des sporozoïtes, lesquels seront injectés dans le
sang humain lors d'une piqûre. De là les sporozoïtes migrent en quelques
dizaines de minutes dans le foie, où ils peuvent rester cacher jusqu'à
plusieurs années selon les espèces, avant de se transformer en mérozoïtes qui
vont faire éclater les cellules du foie puis pénétrer les globules rouges du
sang et les faire éclater à leur tour, provoquant les symptômes de la maladie
(fièvres, anémies). La vague d'infection des globules rouges va se renouveler
plusieurs fois (d'où le caractère cyclique de la maladie) avant que certains
mérozoïtes n'évoluent en gamétocytes, prêts à être pompés par un anophèle,
cachés dans les globules rouges. Ils pourront alors se transformer en gamètes
(spermatozoïdes et ovules) qui vont se féconder pour donner, après
différenciation, des oocystes qui produiront enfin des sporozoïtes, qui
n'auront plus qu'à se loger dans les glandes salivaires du moustique et à
attendre la piqûre qui leur permettra d'accomplir un nouveau cycle [07/2008].
C'est cette grande variabilité de formes qui rend la lutte contre le paludisme
particulièrement difficile, mais pas seulement : le parasite semble influencer
le comportement du moustique, l'incitant ainsi à multiplier les piqûres quand
il a atteint son stade mature de sporozïte, afin d'augmenter ses chances de
transmission à l'homme. A l'inverse, le moustique pique moins quand le
parasite est à l'état d'oocyste, c'est-à-dire non infectieux.
Plus fort encore : les moustiques femelles non infectées se dirigent
préférentiellement vers les humains infectés porteurs de parasites au stade
gamétocyte (donc infectieux) ! La chaleur émise n'étant pas en cause, soit le
parasite émet lui-même une odeur attractive, soit, ce qui semble plus probable,
il force son hôte à le faire [12/2008].
300 à 500 millions de personnes sont infectées chaque année, provoquant 1 à 3
millions de morts par an, essentiellement dans les régions tropicales et
subtropicales (40 % de la population de la planète est exposée au paludisme).
Le traitement du paludisme repose sur les antipaludéens tels que la
chloroquine, la quinine, la méfloquine, l'halofantrine, l'artémisine.
Le génome de Plasmodium falciparum a été séquencé (avec celui du moustique
vecteur, l'anophèle) en 2002. Il comporte environ 5000 gènes (1 gène pour 4400
bases ADN).
Pour déjouer les défenses immunitaires de son hôte, Plasmodium falciparum fait
varier son antigène EMP1 à la surface des cellules infectées en recombinant
très souvent les quelques 50 gènes var (codant pour EMP1) différents portés par
plusieurs de ses chromosomes. Il sélectionne alors la variante à exprimer en
fonction de la réponse immunitaire [06/2005].
Les chimpanzés d'Ouganda mangent régulièrement de la terre juste avant ou après
s'être nourris de feuilles de Trichilia rubescens, une plante aux vertus
antipaludéennes encore inconnues : consommée seule, son activité est annihilée
par les sucs gastriques, alors que la terre amplifie cette activité [03/2008].
Plusieurs vaccins sont à l'étude :
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Le RTS,S de GlaxoSmithKline cible l'antigène RTS du Plasmodium falciparum en
l'empêchant de pénétrer les cellules hépatiques, interrompant ainsi son cycle
de vie. Il est composé de séquences de la CSP (Circumsporozoite Protein),
produites par une levure Saccharomyces cerevisiae génétiquement modifiée pour
exprimer les protéines RTS et S formant le vaccin. Il a été mis au point en
1987, mais n'était pas efficace car trop petit pour être reconnu par le système
immunitaire. Il a depuis été fusionné avec l'antigène de surface HBsAg du
virus de l'hépatite B, et est accompagné de l'adjuvant AS01E (AS01 et AS02).
Les recherches avaient repris en 2005 suite à un versement de 200 millions de
dollars de la fondation Bill et Melinda Gates [04/2013].
Le vaccin RTS,S de GlaxoSmithKline est parvenu en phase 3 d'essais cliniques,
et pourrait donc être mis sur le marché dès 2012 - il est efficace à 50 % et
pendant plus d'une année [10/2010].
Le vaccin RTS,S de GlaxoSmithKline, efficace à 43,6 % la première année, perd
toute efficacité après 4 ans chez les enfants vaccinés. Il est par ailleurs
moins efficace sur les enfants très exposés au parasite (15,9 %) que chez ceux
faiblement exposés (45,1 %) [03/2013].
Le vaccin RTS,S sera commercialisé dès 2013 sous le nom de Mosquirix [04/2013].
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L'Institut Pasteur cible le MSP3, une protéine de surface du parasite sous sa
forme mérozoïte, découverte en analysant le sérum d'adultes naturellement
immunisés contre le paludisme ("état de prémunition").
En bloquant le MSP3, un vaccin empêcherait le parasite d'envahir les globules
rouges où il devient invulnérable [07/2008].
Un essai clinique portant sur 45 enfants au Burkina Faso a montré que les
enfants vaccinés avec le candidat vaccin MSP3 ont été 3 à 4 fois moins infectés
que le groupe témoin, soit une efficacité de 77 % [09/2011].
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Aux USA, le NIAID (National Institute of Allergy and Infectious Deceases) met
au point le vaccin PfSPZ qui cible le parasite sous sa forme sexuée, au moment
où il infecte le moustique, en l'empêchant de se développer dans l'estomac de
l'insecte après fécondation. Il utilise des antigènes spécifiques à ce stade
sexué, comme la protéine de surface Pfs25 [04/2013].
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Au Japon, le vaccin BK-SE36 de l'université d'Osaka cible l'antigène Sera5 du
Plasmodium : testé en Ouganda, il a procuré une protection à 40 % des individus
sans effets secondaires notables [06/2013].
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Des essais prometteurs ont lieu en associant un antibiotique (fosmidomycine) et
un antipaludéen (pipéraquine) proche de la chloroquine [07/2018].
Plasmodium falciparum est sur le point de devenir résistant à l'artémisine,
meilleur traitement actuel. La plupart des souches sont devenues résistantes à
la chlorochine et à l'association antifoliques-antifolinique, mais elles
succombent en moins de 2 jours chez les patients traités par une combinaison à
base d'artémisine. Or ce délai est passé à 3 jours dans le nord-ouest du
Cambodge - c'est déjà de cette région qu'étaient apparues il y a près de 50 ans
les souches résistantes qui ravagent actuellement l'Afrique [09/2009].
Une étude par microscopie de super-résolution a permis de mettre en évidence le
processus permettant au mérozoïte du parasite de pénétrer à l'intérieur des
globules rouges : deux protéines du parasite, RON (Rhoptry Neck Protein) et
AMA1 (Apical Membrane Antigen 1) s'associent à la surface de l'hématie et
forment en couronne creuse qui ouvre le passage au mérozoïte [01/2011].
Une étude de la phase cutanée, qui correspond aux 5 à 8 minutes après la piqûre
de moustique nécessaire au parasite pour rejoindre la circulation sanguine,
montre que les formes sporozoïtes de Plasmodium falciparum induisent localement
une brusque suppression du système immunitaire, jamais observée jusqu'alors,
qui pourrait constituer une "phase immunosubversive" [08/2012].
La sous-espèce de moustique Anopheles gambiae Goundry serait capable de
transmettre le parasite à l'homme exclusivement à l'extérieur (on pensait
jusqu'alors que l'infection ne se produisait qu'à l'intérieur des habitations,
par l'espèce Anopheles gambiae, dont il existe deux formes génétiques M et S)
[02/2011].
Les chercheurs envisagent depuis de nombreuses années de combattre le paludisme
en répandant dans la nature des moustiques génétiquement modifiés.
Les premières tentatives, qui consistaient à diffuser des moustiques stériles
censés ralentir la propagation du parasite, ont fait long feu.
Une nouvelle approche consiste à diffuser des moustiques porteurs d'un gène de
résistance au paludisme, ce gène possédant la particularité d'être "égoïste",
c'est-à-dire de pouvoir se dupliquer chez des individus qui n'en possèdent
qu'une copie, et cela sur le chromosome homologue, ce qui assure la tranmission
du gène à la génération suivante. Des essais préliminaires réalisés avec une
endonucléase ont montré que la diffusion atteignait 50 % des moustiques en 12
générations seulement, avec 1 % de moustiques OGM lâchés [04/2011].
Une approche similaire consiste à contaminer les moustiques avec des bactéries
génétiquement modifiés pour empêcher le développement du parasite : des
Pantoea agglomerans modifiées pour exprimer l'hémolysine A sont ainsi capables
d'intercaler dans la membrane du Plasmodium en développement une protéine qui
rend l'oocyste perméable et aboutit à la noyade de la larve.
Pantoea agglomerans est une bactérie commensale vivant dans les intestins des
moustiques, la question de sa propagation se pose, c'est pourquoi la même
manipulation pourraît être tentée sur des bactéries Serratia, qui infectent
aussi les ovaires de l'insecte et pourraient donc se transmettre à ses
descendants [07/2012].
Le sperme du moustique contient la protéine Plugin qui coagule sous l'effet de
la transglutaminase une fois stocké dans la spermathèque de la femelle, formant
un bouchant copulatoire indispensable à la fertilisation des oeufs.
Richard Baxter a réussi à reproduire ce processus in vitro, et pense ainsi
pouvoir mettre au point un inhibiteur de la transglutaminase spécifique de
l'anophèle, vecteur du paludisme, ce qui permettrait de relâcher des insectes
stériles dans la nature afin de faire chuter leur population.
La lucilie bouchère, ou mouche de Libye, a ainsi été éradiquée des États-Unis
en 1982 par la technique du mâle stérile [08/2012].
1000 molécules ont été passées au crible pour leur activité contre les formes
hépathiques de Plasmodium : le décoquinate s'est avéré le plus puissant. Il
détruit le parasite au stade de réplication sanguine et est actif contre la
forme de transmission du parasite. Chez la souris, l'administration orale d'une
dose unique empêche l'apparition du paludisme par piqûre de moustique [06/2012].
Des chercheurs de la John Hopkins University de Baltimore (USA) ont créé des
dérivés de l'artémisine, qu'ils ont testé en combinaison avec la méfloquine
afin de créer un nouvel ACT (artemisinin-based combination treatment) plus
efficace : l'opération est un succès, puisque chez la souris, une seule dose
orale a suffit pour éliminer tous les parasites 30 jours après l'infection,
alors que les ACT actuels nécessitent plusieurs prises par jour sur une longue
durée, les oublis favorisant l'apparition de résistances [10/2012].
L'halofuginone semble interférer avec le processus moléculaire qui permet aux
plasmodium de se maintenir dans le sang d'un individu infecté, ce qui explique
pour la première fois son efficiacité contre le paludisme [12/2012].
L'ELQ-300 est un nouvel antipaludique dérivé des quinolones, mis au point par
une équipe internationale de chercheurs.
Capable de tuer le Plasmodium dans ses 3 stades morphologiques, il agirait en
ciblant spécifiquement certaines protéines présentes dans les mitochondries du
parasite.
Testé sur la souris, l'ELQ-300 empêche à la fois l'infection par le Plasmodium
et sa transmission d'un sujet infecté à un sujet sain.
Le risque de voir apparaître des résistances serait faible, et les coûts de
productions seraient inférieurs à ceux des antipaludiques actuels [03/2013].
Une équipe américaine vient de montrer qu'en contaminant des moustiques
Anopheles stephensi avec des bactéries du genre Wolbachia, il était possible de
bloquer le développement des divers parasites hébergés et transmis par ces
moustiques, comme Plasmodium falciparum et le virus de la dengue.
Les bactéries Wolbachia modifiraient la réponse immunitaire de leur hôte, ce
qui tue P. falciparum dans l'intestin et dans les glandes salivaires.
Qui plus est, 5 % de moustiques infectés suffisent à contaminer 100 % d'une
population en 8 générations, avec transmission aux descendants [05/2013].
Des chercheurs australiens ont découvert que Plasmodium falciparum
communique avec ses congénères durant la phase sanguine de l'infection afin de
synchroniser leur passage à la phase de maturité sexuelle et de maximiser ainsi
leur chance d'être aspirés par un moustique.
Les parasites communiquent d'un globule rouge à l'autre par l'intermédiaire de
vésicules semblables à des exosomes, en produisant pour cela la protéine PfPTP2
qui semble stimuler cette production d'exosomes, et pourrait à ce titre
constituer une cible thérapeutique [05/2013].
Une étude américaine montre qu'au lieu d'attendre que l'assimilation de leur
repas de sang soit achevé, les moustiques femelles infectées par P. falciparum
attendent plutôt que le parasite ait migré dans ses glandes salivaires - et non
seulement ces moustiques infectés ont un odorat plus développé, mais ils sont
aussi davantage attirés par le sang humain que les moustiques sains !
Ces altérations ne sont pas dues à une manipulation du moustique par le
parasite, mais à la réponse immunitaire de l'insecte : en effet, ils touchent
aussi des individus dépourvus de parasites, mais infectés par d'autres agents
pathogènes [05/2013].
Des chercheurs Suisses viennent de montrer que les moustiques sont attirés par
les souris atteintes de paludisme : celles-ci émettent une odeur spécfique
lorsque la concentration de Plasmodium est maximale dans leur sang !
Cette étude a aussi permis d'identifier deux composés volatiles qui attirent
les moustiques, et un autre que les repousse [08/2014].
Le Viagra pourrait jouer un rôle dans le traitement du paludisme : le citrate
de sildenafil cible en effet des enzymes du parasite Plasmodium falciparum
impliquées dans la déformabilité des globules rouges infectés, lesquels, s'ils
devenaient rigides, seraient éliminés de la circulation sanguine par la rate
[06/2015].
Deux techniques existent pour réduire les populations de moustiques qui
véhiculent des maladies : la "technique de l'insecte stérile", longue et
coûteuse, consiste à élever puis relâcher des millions de mâles stériles
auxquels vont s'accoupler les femelles ; le "forçage génétique" consiste à
rendre l'insecte résistant aux maladies qu'il transporte. Des recherches
basées sur CRISPR-Cas9 sont en cours pour insérer un gène codant pour un
anticorps anti-plasmodium dans les ovules des moustiques femelles [06/2016].
Les chercheurs du Broad Institute of MIT and Havard (Cambridge, USA) ont
découvert un traitement, le BRD7929, qui s'attaque au plasmodium à tous les
stades de son cycle de réplication, même lorsqu'il se multiplie au sein des
globules rouges et du foie.
Ils ont pour cela constitué une banque de 100 000 molécules synthétisées selon
une nouvelle technique, qui ont ensuite été testées sur le parasite, mettant à
jour un mode d'action inédit [10/2016].
Un traitement contre le paludisme s'est révélé efficace à 100 %, avec seulement
3 jours de d'administration. Il repose sur l'association d'un antipaludéen
(la pipéraquine, proche de la chloroquine) et d'un antibiotique (la fosmidomycine,
un dérivé de la fosmomycine), agissant chacun sur un mode indépendant.
Alors que la pipéraquine attaque le parasite au niveau du globule rouge, la
fosmidomycine bloque la voie métabolique permettant la production d'isoprénoïdes
nécessaires à la reproduction du parasite.
Cette double approche réduit la probabilité d'apparition d'une résistance, et
correspond aux directives de l'OMS qui privilégie les traitements combinés
[03/2018].
La peau des enfants kenyans atteints de paludisme sécrète davantage d'aldéhydes,
qui sont spécifiquement détectés par les antennes du moustique, contribuant
ainsi à la propagation du parasite Plasmodium falciparum [06/2018].
L'étude d'une mutation génétique conférant une resistance au paludisme a permis
d'établir que la maladie est apparue chez l'humain il y a 20 000 ans [04/2019].
Une étude de bioarchéologie montre que le paludisme affecte l'humanité depuis
plus de 7000 ans [04/2021].
En 2021, le vaccin contre le paludisme "RTS,S", produit par le britannique GSK,
est devenu le premier vaccin à être recommandé par l'OMS [12/2021].
Le nouveau vaccin contre le paludisme R21/Matrix-M, fabriqué par le Serum
Institute of India et arrivé en Afrique fin 2023, dépasse le seuil de 75 %
d'efficacité - il permet d’immuniser les enfants contre cette pathologie
[01/2025].
Synonyme : hématozoaire de Laveran.
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