27 - MALADIES HÉMOPARASITAIRES ET REPONSES
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MALADIES HÉMOPARASITAIRES ET REPONSES IMMUNITAIRES SPÉCIFIQUES R. Masake et A. Musoke International Livestock Research Institute, P.O. Box 30709, Nairobi, Kenya Original : anglais Résumé : Il ressort d’une étude effectuée par l’Office international des épizooties sur la fréquence d’apparition des maladies hémoparasitaires dans ses Pays Membres que les protozooses (trypanosomose, theilériose, babésiose) et les rickettsioses (anaplasmose, cowdriose et ehrlichiose) ont des conséquences économiques importantes. Chacune des maladies évoquées ci-dessus a eu une incidence variable sur l’économie des pays qui ont répondu à l’enquête. Leur complexité moléculaire et l'existence d’une variation antigénique pour certains des agents étiologiques assurent la survie de ces parasites Une réponse immunitaire complexe aux parasites infectant s’exerce par des mécanismes d'immunité cellulaire et humorale. Dans la trypanosomose, le développement du parasite est essentiellement neutralisé par la production d'anticorps dépendant des lymphocytes T dirigés contre diverses glycoprotéines de surface et peut-être contre d’autres molécules tapissant la surface des parasites. Des réponses immunitaires cellulaires se produisent aussi, mais liées à l’immunosuppression des lymphocytes B. De plus, diverses cytokines immunomodulantes sont produites lors d’une infection. Les études sur la theilériose ont mis en évidence l’importance des réactions humorales au niveau des sporozoïtes infectieux ; toutefois, au stade schizonte, l’élimination des cellules parasitées est assurée par des lymphocytes T cytotoxiques. Dans les babésioses, les lymphocytes T sont les principaux agents de la protection immunitaire. A l’heure actuelle, on ne dispose pas de toutes les informations sur la lutte contre la rickettsiémie lors d'anaplasmoses aiguës. On a toutefois établi que les sous-populations de lymphocytes T sont essentielles à la protection immunitaire. Une hypergammaglobulinémie se produit après une infection par Ehrlichia et Cowdria, sans rapport direct avec l’immunoprotection, ce qui implique une médiation cellulaire dans les mécanismes de la protection immunitaire. La présente étude fait le point de nos connaissances sur les réponses immunitaires spécifiques au cours des maladies hémoparasitaires et fait ressortir la richesse des informations dont on dispose sur les trois protozooses. Cependant, notre savoir sur les réactions immunitaires spécifiques lors d'infections provoquées par les Rickettsia présente encore de nombreuses lacunes. 1. INTRODUCTION Les maladies hémoparasitaires ont représenté un obstacle considérable à l'essor de l’élevage dans un grand nombre de pays en développement, et notamment en Afrique sub-saharienne. Ces affections sont essentiellement imputables à la présence d’espèces de Protozoa et de Rickettsia transmises par divers vecteurs. Les protozooses présentant une importance pour les espèces animales sont, la theilériose, la babésiose et la trypanosomose, cette dernière étant la plus largement répandue (cf. Tableau 1). On rencontre ces protozooses dans 49 des 59 Pays Membres de l’OIE, ayant retourné le questionnaire qui leur avait été envoyé sur les maladies hémoparasitaires (cf. Tableau 1). Ces pays sont situés en Amérique latine, en Afrique, au Moyen Orient, en Europe du Sud et en Asie. Il importe de noter que les trypanosomes, les Babesia et les Theileria, ont des cycles biologiques complexes. Chaque stade de leur développement peut impliquer un ensemble d’antigènes exigeant un type particulier de réponse immunitaire. D’ailleurs, la réponse immunitaire à un stade déterminé du développement peut ne pas conférer de protection aux stades ultérieurs. La faible immunogénicité des antigènes des protozoaires, ainsi que leur variation, fait obstacle à la défense de l’hôte contre les protozooses. Les infections à Rickettsia posent un problème grave en Afrique sub-saharienne et, dans une moindre mesure, en Asie et en Europe. Les rickettsioses d’importance économique sont l’anaplasmose, la cowdriose et l’ehrlichiose. On a reconnu ces maladies dans 36 des 59 pays qui ont été mentionnés. La réponse immunitaire à ces organismes fait appel au système immunitaire humoral aussi bien que cellulaire. Les recherches effectuées sur la cowdriose donnent à penser que la réponse immunitaire cellulaire revêt une importance majeure dans cette maladie. - 27 - Nous nous proposons de passer en revue nos connaissances actuelles sur les réactions immunitaires spécifiques aux trypanosomes, ainsi qu'aux Theileria, Babesia, Anaplasma, Cowdria et Ehrlichia, notamment chez les ruminants. 2. LES TRYPANOSOMOSES Les trypanosomoses constituent un obstacle majeur à l’élevage en Afrique sub-saharienne (40) et, dans une moindre mesure, en Amérique latine et en Asie. La distribution géographique de la maladie est influencée par la présence de glossines et de mouches piqueuses. On a recensé des trypanosomoses transmises par les glossines dans 39 pays subsahariens (cf. Tableau 1). Les trypanosomoses non transmises par les glossines sont présentes en Amérique latine, au Moyen Orient, en Asie, en Europe orientale et, à un moindre degré, en Afrique (cf. (cf. Tableau 1)). On trouve aussi des parasites transmis par voie mécanique dans les pays où existent surtout des trypanosomes transmis par les glossines. Les trypanosomes d’importance vétérinaire transmis par les glossines sont Trypanosoma congolense, T. vivax et T. brucei pour les bovins, les ovins et les caprins, et T. simiae pour les porcs. Les principales espèces de trypanosomes pathogènes vivant en dehors de la zone des glossines sont T. vivax et T. evansi, transmis par voie mécanique par des mouches piqueuses et le trypanosome sexuellement transmissible T. equiperdum. Trypanosoma evansi provoque une maladie chez les chevaux, les chameaux, les porcs, les buffles et les bovins, tandis que T. equiperdum affecte les chevaux et les ânes, 2.1. Immunité humorale Les trypanosomes provoquent des maladies s’accompagnant de symptômes divers, suivant l’hôte infecté, l’espèce de trypanosome et le sérodème. En règle générale, les caractéristiques des trypanosomoses sont les suivantes : hyperthermie, anémie, cachexie, productivité réduite, infertilité et, lorsque l’animal n’est pas soigné, mort fréquente de déficience cardiaque ou d’infections opportunistes. Les animaux infectés tendent à présenter une parasitémie persistante, instable, libérant des vagues successives de trypanosomes exprimant diverses glycoprotéines de surface (variable surface glycoproteins : VSG) (7, 76). Ce schéma de parasitémie expose l’hôte à une série d’antigènes de surface diversifiés sur le plan de leur antigénicité. Les gènes VSG entraînent le codage d’une famille de protéines qui présentent une hétérogénéité considérable en position N, alors qu’en position C la similitude est assez grande (56, 65). La position terminale de C est liée par covalence au dimyristyl-phosphatidylinositol, ce qui assure son ancrage à la membrane (17). Le clivage du phosphatidylinositol des VSG par la phospholipase C endogène amène une exposition subséquente d’un épitope cryptique déterminant, caractérisé par des réactions croisées, et constitué en partie par le phosphate d’inositol terminal (65). On a montré que l’hôte produit des réponses immunitaires humorales au VSG, tant en position terminale de N que de C. Les anticorps dirigés contre les positions terminales de N sont spécifiques du VSG considéré et, partant, de l’élimination des parasites qui se présentent à la surface du VSG en question. Ces parasites sont éliminés lors de l'opsonisation par les macrophages (75). En dépit de l’efficacité des anticorps actifs spécifiques des antigènes, l’élimination complète des trypanosomes est contrecarrée par l’apparition rapide de ceux qui possèdent des antigènes de surface différents, à l’encontre desquels l’hôte n’a pas développé de réaction immunitaire. La persistance des parasites circulants entraîne une stimulation continue du système immunitaire de l’hôte, comme le montre l’accroissement sensible de la taille et de l’activité des centres germinaux. Cela s'accompagne d'une augmentation du nombre de lymphocytes qui prolifèrent dans les cordons médullaires et dans le paracortex des ganglions lymphatiques, dans les zones périartérolaires ainsi que dans les zones folliculaires périphériques de la rate (33). En dépit d'une stimulation excessive apparente des organes, sièges des réactions immunitaires, les niveaux élevés d’immunoglobulines IgM et IgG associés à la trypanosomose africaine, sont spécifiques de la «souche»/sérodème qui provoque l’infection, compte tenu du fait que les trypanosomes infectants peuvent absorber 85 à 100% des immunoglobulines produites (45). La production d'anticorps dirigés contre des antigènes invariants non VSG se produisent aussi lors des infections à trypanosomes (4). Ces réactions n’ont pas de rapport direct avec le contrôle de la parasitémie. Il a cependant été établi qu’une réaction à prédominance IgG dirigée contre une cystéine-protéase, une protéine de choc thermique (hsp 70/BIP) et l’épitope cryptique VSG peuvent être associées à la tolérance aux infections à trypanosomes (3). Cela donnerait à penser que les antigènes invariants pourraient jouer un rôle, en modulant l’infection. - 28 - Tableau 1 : Pays Membres de l’OIE ayant déclaré des maladies hémoparasitaires Pays Trypanosomose Theileriose Babésiose Anaplasmose Cowdriose Afrique du Sud T. brucei T. congolense T. vivax T. equiperdium T. mutans T. parva T. taurotragi T. velifera B. bigemina B. bovis B. equi A. marginale A. centrale A. ovis C. ruminantium Algérie T. evansi T. annulata Babesia spp. Anaplasma spp. B. major B. divergens Anaplasma spp. B. bovis A. marginale B. bigemia A. marginale Allemagne Angola Ehrlichiose E. ovis T. brucei T. congolense T. vivax Argentine T. evansi T. theileri Australie T. buffeli B. bovis Autriche Babesia spp. Belgique Babesia spp. Bénin T. brucei T. congolense T. vivax Bulgarie T. mutans B. Bovis A. marginale T. sergenti B. ovis Anaplasma spp. Colombie T. evansi T. vivax B. bigemina B. bovis B. equi A. marginale Corée (Rép. de) T. sergenti B. gibsoni B. ovata A. marginale Costa Rica Babesia spp. Anaplasma spp. Croatie B. canis Cuba B. bigemina B. bovis Danemark B. divergens Egypte T. evansi T. equiperdium Equateur Erythrée T. annulata T. ovis A. marginale B. bovis B. ovis B. equi A. marginale A. centrale T. evansi Babesia spp. Anaplasma spp. T. vivax T. evansi Babesia spp. Anaplasma spp. Estonie Babesia spp. Finlande B. divergens Gabon T. congolense T. vivax Indonésie T. evansi Irlande Anaplasma spp. B. divergens Japon T. sergenti B. ovata Jordanie T. ovis B. ovis B. equi B. motasi - 29 - C. ruminantium E. phagocytophila Anaplasma spp. Babesia spp. C. ruminantium Anaplasma spp. Tableau 1 : Pays Membres de l’OIE ayant déclaré des maladies hémoparasitaires (suite) Pays Trypanosomose Theileriose Babésiose Anaplasmose Cowdriose Kenya T. brucei T. Congolense T. Vivax T. Evansi T. parva B. bigemina B. bovis A. marginale A. Centrale A. ovis C. ruminantium Lettonie Libye Babesia spp. T. evansi Malaysia Maroc T. evansi Babesia spp. T. orientalis B. bovis A. marginale A. centrale T. annulata B. bigemina B. equi B. cabali A. marginale E. canis Moldavie Namibie Ehrlichiosis spp. T. congolense T. vivax NouvelleCalédonie Pays-Bas Babesia spp. T. theileri T. evansi Ouganda T. evansi Qatar T. evansi Russie B. divergens B. canis E. phagocytophila E. canis B. divergens E. phagocytophila T. annulata T. parva Paraguay Sénégal Anaplasma spp. T. orientalis Norvège Oman Ehrlichiose B. bigemina A. marginale B. bigemina B. bovis B. equi Anaplasma spp. T. annulata B. equi A. marginale T. annulata B equi Babesia spp. T. brucei T. congolense T. vivax T. evansi Anaplasma spp. C. ruminantium C. ruminantium Ehrlichiosis spp. Suède B. divergens B. motasi Ehrlichiosis spp. Suisse B. equi Ehrlichiosis spp. Theileria spp. Babesia spp. Anaplasma spp. Tunisie T. annulata Babesia spp. Anaplasma spp. Turquie T. annulata B. bigemina B. bovis B. ovis Thaïlande T. evansi Ukraine Babesia spp. Royaume-Uni Babesia spp. Anaplasma spp. Vietnam T. evansi T. mutans B. bigemina B. bovis A. marginale Zimbabwe T. brucei T. congolense T. vivax T. parva B. bigemina B. bovis A. marginale - 30 - C. ruminantium E. bovis 2.2. Immunité à médiation cellulaire Les trypanaosomoses africaines et, dans une moindre mesure, l’infection des buffles domestiques par T. evansi sont liées à une profonde dépression de la réponse immunitaire de l’hôte vis-à-vis des antigènes hétérologues introduits une fois l’infection installée (5, 61, 62). Il apparaît que les lymphocytes B sont l’une des cibles de l’immunosuppression, comme le montre la réduction sensible de la production d'IgG1 et d'IgG2 après vaccination des bovins contre Brucella abortus (61). Il n’en demeure pas moins que l’immunosuppression constatée en cas de trypanosomose varie avec la souche du parasite et la race de l’animal. Chez la souris, l’immunosuppression a été attribuée à une activation polyclonale (75). On a lié cette activation polyclonale à l’apparition d’anticorps à des antigènes étrangers, à un accroissement de la concentration d’IgG dans le sérum, une production massive de cellules du plasma dans les ganglions lymphatiques et la rate et à une réduction relative des réactions immunitaires spécifiques aux vaccins (24). L’examen des causes de cette immunosuppression a clairement établi le rôle des macrophages. En effet, l’extraction des cellules exprimant Mac-1 (macrophages, lignées de lymphocytes B CD5+ et granulocytes) dans des cultures in vitro de cellules de ganglions lymphatiques a entraîné la restauration à 100% des réactions de prolifération, alors que la déplétion de la fraction Thy-1+ (lymphocytes T) n’a pas rétabli cette prolifération (68). La part des lignées de macrophages dans l’immunosuppression avait été mise en évidence précédemment par Borowy et coll. (8), les auteurs ayant pu annuler cette immunosuppression chez des souris par un traitement à l’ester de méthyle de L-leucine. L’ajout, à des cultures de cellules de rates de souris infectées, de cellules accessoires provenant de souris saines a, par ailleur, rétabli l'activité de prolifération (22, 23). L’interaction entre macrophages activés par des trypanosomes et lymphocytes T entraîne une meilleure régulation de la sécrétion de gamma-interféron (IFN-γ) par les lymphocytes T CD8+, avec suppression subséquente de l’expression d'interleukine 2R (IL-2R) sur les lymphocytes T CD8+et CD4+. Cet effet peut être annulé par une protéine 40-45 kDa provenant de T. brucei brucei (49, 50). En dehors des réactions immunitaires modulées chez le bovin hôte, les macrophages activés peuvent aussi jouer un rôle essentiel dans la suppression des érythrocytes recouverts d’immunoglobulines, même ceux qui présentent des distorsions de leurs membranes de surface. L’érythrophagocytose par les macrophages activés peut constituer un facteur essentiel de l’induction d’une anémie extravasculaire (43). Par ailleurs, les macrophages produisent un facteur nécrosant des tumeurs (FNT α) dont la sécrétion a été observée lors des infections par T. vivax accompagnées d'une érythrophagocytose et d'une anémie sévères évidentes (69) S’il est avéré que les réactions immunitaires des cellules jouent un rôle dans la trypanosomose des souris, il n’est pas clairement prouvé qu’elles exercent la même fonction dans la trypanosomose des bovins. On a constaté, chez le bétail infecté par des trypanosomes, un accroissement du taux de cellules CD8+ et γδT alors que les lymphocytes CD2+ et CD4+ diminuent (29). Bien que l’on assiste a un accroissement du nombre de lymphocytes CD8+ dans les infections à trypanosomes, selon des informations récentes obtenues à la suite de la phagocytose de cette sous-population de cellules, aucun effet modulateur n’apparaîtrait quant au niveau de la parasitémie ou de l’anémie. Les lymphocytes produisent diverses cytokines qui, lorsqu’elles sont liées à des récepteurs spécifiques à la surface des cellules, entraînent une modulation de la croissance, de la différentiation ou de la fonction des cellules porteuses de récepteurs. En cas d’infection, IL- 2 et IFN-γ sont sécrétés par les cellules prolifératives des ganglions lymphatiques (28, 67, 68). On sait que l'IFN-γ stimule l’activité des macrophages et favorise l’expression en surface des classes I et II du complexe majeur d'histocompatibilité (CMH) sur divers types de cellules. Le rôle de l’IFN-γ dans la protection contre la trypanosomose bovine demeure peu clair. Ces observations montrent qu’il est urgent d'identifier les molécules qui entrent en jeu dans l’induction des réactions immunitaires de protection. Cette identification faciliterait grandement la mise au point d’un vaccin efficace contre la trypanosomose. 3. THEILERIOSE La theilériose est une maladie hémoparasitaire importante des animaux, entraînant des manifestations cliniques variées, allant d’une forme subclinique à une maladie mortelle selon, d’une part, l'espèce de l’hôte et son âge et, d'autre part, suivant l’espèce d'agent pathogène en cause. Cette maladie est très largement répandue dans les zones tropicales et subtropicales, où elle porte le nom de « fièvre de la côte est » (Theileria parva), de « Corridor disease » (T. lawrencei) et de theilériose bovine tropicale (méditerranéenne) (T. annulata) encore appelée « fièvre de la côte méditerranéenne ». La fièvre de la côte orientale a des incidences économiques majeures dans toute l’Afrique, centrale, orientale et australe, où les pertes ont été chiffrées à 168 millions de dollars américains par an (42). La theilériose tropicale est bien plus largement répandue et sévit depuis l’Afrique du Nord jusqu’à la Chine. Sans disposer de données statistiques récentes sur les pertes imputables à cette maladie, on peut estimer à 200 millions le nombre de bovins susceptibles de la - 31 - contracter. Les deux parasites (T. parva and T. annulata) provoquent une affection entraînant une maladie lymphoproliférative chez les bêtes atteintes, qui se caractérise par de l’hyperthermie, une hypertrophie des ganglions lymphatiques, des pétéchies sur les muqueuses et une détresse respiratoire se terminant par la mort du sujet. Quant aux infections causées par T. annulata, elles comportent un stade d’érythrodestruction. Les Theileria parasites sont transmises par des tiques de la famille des Ixodidés (Rhipicephalus, Hyaloma et Haemophysalis), et présentent un cycle sexuel qui entraîne la production de sporozoïtes infectieux pour les lymphocytes des mammifères. Chez les bovins, les sporozoïtes commencent par envahir les lymphocytes, se développent pour devenir des schizontes, puis des mérozoïtes qui, par la suite, infectent les érythrocytes. Dans les cas aigus, la mort survient au stade macroschizonte de l’infection en raison, notamment, de la destruction des lymphocytes. 3.1. Theileria parva : immunité humorale L’immunisation contre l’infection par T. parva est compliquée par l’existence de parasites dans deux types de cellules hôtes et par la complexité antigénique du parasite. L’infection par T. parva provoque une réaction marquée contre les antigènes de surface des sporozoïtes, des macroschizontes et des piroplasmes. Les anticorps dirigés contre les antigènes de surface et notamment une molécule de 67 kDa sont susceptibles de neutraliser le caractère infectieux des sporozoïtes pour les lymphocyes (46). Cette observation a conduit à envisager d'utiliser la protéine 67 kDa (p67) en vue de la production d’un vaccin sous-unitaire contre T. parva (44). S’il est facile de déceler les anticorps anti-schizontes chez les animaux après vaccination ou infection, ces anticorps ont peu de chance d’être efficaces à ce stade du parasite, compte tenu de sa localisation intracellulaire. Il n’est en effet aucunement prouvé que les anticorps dirigés contre les schizontes reconnaissent les antigènes spécifiques des parasites à la surface des cellules infectées (12). Une fois le parasite installé dans les lymphocytes, il s’avère que les réponses immunitaires humorales ne sont pas induites contre la surface des cellules mononucléaires parasitées (12). Cette observation conduit à penser que les anticorps ne jouent pas nécessairement un rôle essentiel dans la phagocytose des cellules infectées. En outre, les essais visant à protéger les bovins par le transfert d'immun sérum sont restés infructueux (41). 3.2. Theileria parva : immunité à médiation cellulaire Les observations que nous venons d’évoquer donneraient à penser que l’immunité anti-schizontes relève d’un mécanisme à médiation cellulaire. Cette hypothèse est étayée par des études de transfert adoptif sur des bovins jumeaux, dont il ressort que les cellules transférées d’un bovin immunisé à un animal non vacciné protègent ce dernier contre une infection primaire par T. parva (16, 36). Des expériences réalisées in vitro par Pearson et coll. (53), ont montré que les cellules mononucléaires du sang périphérique (MSP) de bovins immunisés prolifèrent en direction des lymphoblastes autologues parasités irradiés et que, par ailleurs, une certaine proportion de ces cellules réagissantes entrainaient une activité cytotoxique bien plus intense contre les cellules autologues infectées qu’à l’encontre de leurs allogènes. Cette première observation suggère que l’infection des lymphocytes hôtes par T. parva provoque des modifications des antigènes de surface des cellules qui induisent des réponses à médiation cellulaire. En stimulant à plusieurs reprises des cellules MSP immunes par des lymphoblastes autologues infectés, les cellules effectrices se trouvent enrichies en lymphocytes T spécifiques des parasites. On a montré, à l'occasion d'études sur le blocage des anticorps monoclonaux, que toutes ces cellules effectrices, et notamment les lymphocytes T CD4+ et CD8+, sont limitées par des produits géniques des classes I et II du CMH, respectivement (6, 19). Alors que les lymphocytes T CD8+ contribuent à l’activité cytotoxique dirigée contre les cibles infectées du type CMH approprié, la plupart des cellules T CD4+ sont non-lytiques. L’analyse de lignées de lymphocytes T provenant de bovins vaccinés avec diverses souches de parasites milite en faveur de l’existence de lymphocytes T de souche et d'autres produisant des réactions croisées (6, 19, 39). Ces réactions croisées pourraient être induites par les épitopes conservés parmi les souches de parasites ou bien liées à l’existence d’autres composantes, dont certaines sont identiques d'une souche de parasites à l'autre. Theileria parva sollicite considérablement le système immunitaire des bovins du fait de l’hétérogénéité et de la complexité de ses souches. Parmi les caractéristiques de cette complexité antigénique, il importe de noter qu'il n'existe généralement pas de protection immunitaire croisée entre les souches et qu’une partie seulement des animaux sont protégés. On a étudié d’importants paramètres déterminant la spécificité de la réponse immunitaire due aux lymphocytes T cytotoxiques (LTC) vis-à-vis de différentes souches. On a utilisé à cette fin des populations de parasites obtenues par clonage pour immuniser des bovins possédant différents haplotypes du CMH (71). Ces études ont clairement montré que dans les cellules infectées par T. parva sont produits deux types d’épitopes ; l'un spécifique de la souche et l'autre entraînant des réactions croisées. Toutefois un est immunodominant par rapport à l'autre, selon l’élément de restriction et le parasite choisi pour l'immunisation. Ceci est apparu à l'évidence chez des animaux qui ont développé, en primovaccination, une réponse immunitaire à LTC spécifique de la souche utilisée mais se sont avérés posséder des LTC entraînant des réactions croisées - 32 - lors d'une épreuve avec une souche hétérologue. Les conséquences de ces observations sont importantes du point de vue de la conception de vaccins sous-unitaires anti-T. parva. L’une des principales contraintes, s’agissant de l’immunité à T. parva liée aux LTC, tient à sa spécificité vis-à-vis des souches. On peut envisager que cette difficulté puisse être surmontée par un choix d’antigènes parasitaires pourvus d'épitopes produisant des réactions croisées. A l’heure actuelle, les efforts portent en priorité sur la recherche d’antigènes des schizontes cibles des lymphocytes T cytotoxiques. Une autre considération importante, s’agissant de la mise au point d’un vaccin mettant en jeu les LTC, consiste à définir les éléments essentiels de l’induction de LTC dirigés contre des antigènes parasitaires déterminés. Des études récentes ont montré que l’induction de lymphocytes T CD8+ spécifiques de tel ou tel parasite exige que les lymphocytes T CD4+ spécifiques des antigènes émettent des signaux de secours (Taracha et McKeever, communication personnelle). Des recherches sont en cours sur la nature précise de ce secours et la mise au point de stratégies de production d’antigènes qui permettent de répondre aux exigences relatives à l’induction de LTC spécifiques des antigènes du parasite. 3.3. Theileria annulata : immunité humorale La réponse immunitaire à T. annulata est analogue à celle décrite pour T. parva. Des réactions immunitaires humorales se produisent lors d’une infection par T. annulata. Ces anticorps reconnaissent les épitopes de surface du sporozoïte et l’on a établi qu’ils bloquent l’invasion des cellules mononucléaires par les sporozoïtes, puis inhibent la transformation des cellules infectées (21, 80). Les efforts visant à déceler les anticorps dirigés vers les molécules de surface des schizontes, les piroplasmes et les cellules de surface des cellules mononucléaires et des érythrocytes infectés ont échoué (66). Comme c’est pour le cas pour T. parva, le rôle des anticorps dans la protection immunitaire se borne sans doute à neutraliser les sporozoïtes. 3.4. Theileria annulata : immunité à médiation cellulaire Contrairement à T. parva, qui infecte en priorité les lymphocytes T, T. annulata infecte les cellules B. C’est peut-être à cela qu’il faut attribuer certaines différences susceptibles d’apparaître quant à la réponse immunitaire des cellules de l’hôte des deux parasites. A ce jour, les études réalisées sur l’immunité à médiation cellulaire visà-vis de T. annulata ont mis en évidence la production de lymphocytes T cytotoxiques pendant l’infection primaire et secondaire (55). Par ailleurs, ces LTC peuvent lyser les lymphocytes infectés sous restriction du CMH-classe1. Un second groupe de lymphocytes cytotoxiques, non-limités au CMH-classe1, apparaît aussi ; on pense toutefois que cela est lié aux cellules tueuses naturelles ("Natural Killer: NK") (70). De plus, les travaux de Preston et Brown (54) ont mis en évidence le rôle protecteur des macrophages contre la prolifération des parasites dans le sang grâce à la production de cytokines qui exercent un effet cytostatique puissant sur les souches de cellules infectées par des schizontes. Des études récentes sur l’immunité à médiation cellulaire confirment l’intervention des LTC et des macrophages dans la réaction immunitaire. Il importe de poursuivre les recherches pour identifier le (ou les) mécanisme(s) susceptibles d’intervenir dans la phagocytose des cellules infectées par des schizontes. Cela favorisera l’identification d’antigènes protecteurs pouvant être utilisés dans la mise au point de vaccins sous-unitaires contre T. annulata. 4. BABÉSIOSE La babésiose est une protozoose des bovidés causée par des espèces de Babesia. Les parasites sont transmis par des tiques telles que Boophilus et Dermacentor. Les tiques prélèvent les parasites en piquant l’hôte définitif. Chez la tique, les gamétocytes provenant des érythrocytes forment des zygotes qui, après différentiation, deviennent des ookinètes. Les ookinètes pénètrent dans l’épithélium intestinal et induisent la sporogonie, ce qui entraîne la production de sporokinètes, puis de sporozoïtes dans les glandes salivaires. Les sporozoïtes, une fois introduits dans la circulation sanguine à 37°C, deviennent infectieux pour les érythrocytes des mammifères. Les sporozoïtes, en pénétrant les érythrocytes, forment des trophozoïtes, qui donnent ensuite des mérozoïtes, puis des gamètes, infectants pour les tiques. Les parasites se présentent souvent par paires de cellules piriformes attachées par une étroite extrémité postérieure dans les érythrocytes. Les Babesia parasites varient quant à leur virulence pour l’hôte définitif. Dans certains cas, cette virulence est liée à la localisation géographique. Ainsi, Babesia bigemina, originaire d’Australie, induit-elle des manifestations cliniques bénignes, tandis que les souches sud-africaines sont virulentes, provoquant des affections subaiguës et aiguës. Alors que les cas subaigus entraînent une anémie subite et sévère, qui se termine par un ictère et la mort, les formes aiguës tendent à donner lieu à une forte hyperthermie, et à une hémoglobinurie qui précédent l’apparition de l’anémie et de l'ictère (27). De même, Babesia bovis cause une forme virulente de babésiose bovine dont les manifestations sont l’hyperthermie, l’anémie, l’anorexie, la cachexie, une faible parasitémie, et des troubles circulatoires généralisés, entraînant fréquemment une mortalité élevée chez le bétail non précédemment atteint. A la différence de ce qui se produit avec B. bigemina, les érythrocytes parasités sont prisonniers des capillaires du cerveau et - 33 - du poumon, ce qui entraîne babésiose cérébrale et détresse respiratoire (81). On attribue cela à une surproduction d’oxyde nitrique et de cytokines inflammatoires telles que le facteur alpha de la nécrose tumorale (FNT-α) et le gamma-interféron (IFN-γ) en réaction à l’infection (82). Babesia divergens est à l'origine de la babésiose des bovins d’Europe et s’accompagne de manifestations cliniques rappelant celles qu'entraîne B. bovis. Babesia equi cause une maladie grave des chevaux, caractérisée par de l’hyperthermie, de l’anémie, un ictère et hémoglobinurie. Babesia equi, contrairement aux autres espèces de Babesia, se reproduit dans des lymphocytes qui produisent des schizontes (63). Les stades ultérieurs envahissent alors les érythrocytes. A cet égard, B. equi ressemble à Theileria. 4.1. Immunité humorale L’infection par Babesia spp. induit la production d’anticorps. Alors que les isotypes IgM et IgG1,2 spécifiques de Babesia sont produits simultanément, l’IgG persiste plus longuement. Les anticorps spécifiques de Babesia, qui sont dirigés contre les protéines de surface au stade des érythrocytes interviennent dans l’opsonisation des érythrocytes parasités (34). Des études plus approfondies portant sur des chevaux normaux ou atteints d’immunodéficience combinée sévère (IDCS) ont mis en évidence l’intervention des anticorps dans la lutte contre la parasitémie (25). Cela confirme les observations de Mahoney et coll. (32) selon lesquelles, chez des veaux splénectomisés et infectés quatre jours auparavant, la parasitémie était sensiblement réduite par l'administration de sérum hyperimmun contre B. bovis ou par celle d'un mélange d'IgM et d'IgG2. La réaction était limitée aux veaux exposés à des souches homologues de Babesia. La réduction de la parasitémie met en jeu la médiation par opsonisation, suivie de la destruction des parasites libres et des érythrocytes infectés par des mécanismes cellulaires cytotoxiques dépendant des anticorps (20). 4.2. Immunité à médiation cellulaire Le rôle protecteur des lymphocytes T spécifiques de Babesia n’est actuellement pas prouvé de manière directe pour les bovins ; cependant des travaux sur souris ont bien montré que les lymphocytes T CD4+ et les macrophages activés sont essentiels à la protection contre les parasites intro-érythrocitaires de B. microti (59, 60). En règle générale, l’infection par B. microti est éliminée par la production de TNF-α, de TNF-ß et d'IFN-α, qui activent les polynucléaires neutrophiles et les macrophages, donc la phagocytose. Brown et ses collaborateurs ont mis en évidence (9) une réactivité des lymphocytes T des bovins prélevés chez des animaux présentant une immunité à B. bovis, avec des antigènes de Babesia en présence de cellules adhérentes. A certains égards, cela incite à voir une similitude entre le schéma de réactivité des lymphocytes T chez la souris et les bovins. En conclusion, il ressort des informations dont on dispose que les lymphocytes T interviennent dans la protection immunitaire par l'intermédiaire des cellules T auxiliaires qui déclenchent une réponse humorale anamnéique et en tant que cellules effectrices et qui stimulent la phagocytose de Babesia par les macrophages. De nouveaux travaux seront nécessaires pour établir avec précision le rôle des lymphocytes T et des anticorps dans la babésiose bovine et équine. 5. ANAPLASMOSE L’anaplasmose est une rickettsiose transmise par des arthropodes, très largement répandue chez les bovins, les ovins et les caprins. Chez les premiers, la maladie est provoquée par Anaplasma marginale et A. centrale. L’infection causée par A. marginale se caractérise par une anémie sévère, de la cachexie, des avortements et la mort (1), alors que l’infection par A. centrale induit une affection subclinique à bénigne. On peut distinguer Anaplasma marginale de A. centrale par la localisation et les caractéristiques des micro-organismes enfermés dans les érythrocytes (58). Anaplasma marginale est transmise au bétail soit de manière cyclique par des tiques des genres Boophilus et Dermacentor, soit de manière mécanique par des mouches piqueuses. Le parasite subit, dans le tissu épithélial et musculaire de l’intestin moyen, un processus de développement complexe, où interviennent la multiplication par division binaire de grandes formes réticulées, qui donnent naissance à des corps denses (26). Les parasites pénètrent ensuite dans les glandes salivaires, où ils produisent, par un processus de maturation, des formes infectieuses pour les bovins. On a montré que l’infection, une fois établie dans les muscles de la paroi intestinale et les glandes salivaires des Dermacentor mâles, est persistante, ce qui en fait des réservoirs de l’anaplasmose. Après avoir été introduits dans la circulation sanguine des mammifères, les corps initiaux d'Anaplasma infectieux pénètrent dans érythrocytes par invagination de la membrane du cytoplasme et formation subséquente d’une vacuole. Les formes infectieuses se multiplient par division binaire, produisant environ 16 corps initiaux, que l’on observe fréquemment aux stades aigus de la maladie. Le nombre d’érythrocytes parasités diminue à mesure que la maladie devient chronique. 5.1. Immunité humorale Les corps initiaux intra-érythrocytaires provoquent des modifications structurelles et biochimiques de la membrane plasmatique des érythrocytes. Les érythrocytes ainsi modifiés induisent la production d’autoanticorps qui, à leur tour, stimulent l’érythrophagocytose (18, 38). Palmer et McGuire (52) ont démontré que, - 34 - outre les auto-anticorps, les érythrocytes produisent des anticorps actifs contre les antigènes de A. marginale ; ils ont par ailleurs identifié six polypeptides de la membrane externe (47). Ces antigènes sont notamment MSP-1a, MSP-1b, MSP-2, MSP-3, MSP-4, et MSP-5. Les travaux réalisés à ce jour impliquent sans ambiguïté une réaction immunitaire humorale dans l’anaplasmose. Ainsi, a-t-on montré in vitro que les anticorps anti-MSP-1 favorisent la phagocytose de A. marginale par les macrophages des bovins (11) et que, plus précisément, ils bloquent la liaison du parasite aux érythrocytes des bovins (35, 47). Les mécanismes de l’action des anticorps peuvent être de nature diverse : ils peuvent provoquer la destruction soit directement soit par intervention du complément, interférer avec les liaisons et la pénétration des érythrocytes par les organismes initiaux, intervenir dans l’opsonisation à médiation humorale, ou encore dans la cytotoxixité cellulaire dépendante des anticorps. Bien que les polypeptides MSP, sous leur forme naturelle, soient de nature à induire une réaction humorale satisfaisante et à protéger les bovins (51), les résultats obtenus quant à la protection immunitaire par les antigènes recombinants utilisant ces polypeptides n'ont pas été convaincants. Il s’ensuit que des modifications s’imposent, au stade post-translationel, si l'on veut produire des épitopes susceptibles d’induire une protection immunitaire 6. COWDRIOSE La cowdriose est une rickettsiose des bovins, des ovins et des caprins provoquée par Cowdria ruminantium et transmise par des tiques du genre Amblyomma. La cowdriose est endémique en Afrique sub-saharienne et dans les Antilles. La maladie qui, dans certains cas, est subaiguë, se caractérise par une forte hyperthermie, de l'ascite, un hydrothorax, un hyperpéricarde et une atteinte du système nerveux central. L’évolution de ces symptômes varie avec la sévérité de la maladie. L’infection des animaux sauvages comme le guib harnaché (Tragelaphus scriptus), le gnou noir (Connochaetes gnou) et le springbok (Antidorcas marsupialis) par Cowdria ruminantium produit fréquemment une maladie subclinique. Une revue récente sur la cowdriose a été publiée par l'OIE en 1996 : Camus E., Barré N., Martínez D. et Uilenberg G. (1996).- Heartwater (Cowdriosis): A Review, deuxième édition, ISBN 92-9044-376-6. 6.1. Immunité humorale On a montré que l’infection par C. ruminatium provoquait une réponse immunitaire à la fois humorale et cellulaire. Les anticorps apparaissent deux semaines après l’infection et, en l’absence d’une nouvelle stimulation, persistent pendant une durée variant de 8 à 30 semaines (64). La période de persistance est peut-être liée à une stimulation faible mais continue liée à une parasitémie intermittente chez les animaux guéris (2). Alors que les anticorps sont à même de neutraliser in vitro le caractère infectieux de C. ruminantium, la transfusion d'immun sérum à des animaux n’ayant jamais été malades ne leur confère aucune protection. Cela peut être lié au fait que Cowdria ruminatium, qui est un agent pathogène intracellulaire strict, résidant dans les cellules endothéliales des vaisseaux, dans les polynucléaires neutrophiles et dans les macrophages, exige, pour être éliminé, d'une réponse immunitaire cellulaire. Bien que les anticorps spécifiques produits par immunisation ne confèrent aucune protection immunitaire, ils peuvent moduler la sévérité de l’infection en bloquant l’adhérence aux cellules de l’endothélium, ou l’invasion de ces cellules in vivo (10). 6.2. Immunité à médiation cellulaire Les premiers travaux de Uilenberg (74) donnaient à penser que la protection immunitaire contre C. ruminantium était essentiellement à médiation cellulaire. Cette hypothèse est confortée par les données obtenues après avoir transféré des Lyt-2+ T lymphocytes (équivalant à des lymphocytes CD8+) de souris immunisées à des souris sensibles et les avoir ainsi rendues résistantes à l’infection par C. ruminantium (15). Totté et coll. (72) ont, pour leur part, montré que l’interféron alpha (IFN-•), produit par les macrophages, les monocytes et les lymphocytes T activés, retardait de manière significative la croissance de C. ruminantium dans les cellules endothéliales des vaisseaux. On a établi par ailleurs que les bovins naturellement résistants à l’infection par C. ruminantium produisent de l’IFN-• (72). Mahan et coll (31) ont montré qu’il était possible d’inhiber la croissance de C. ruminantium gràce à un liquide surnageant obtenu à partir de cultures stimulées par la concanavaline A. Mahan et coll. ont montré dans leurs travaux ultérieurs (30) que des anticorps bloquants produits contre l'IFN-• supprimaient les effets inhibiteurs provoqués par les liquides surnageants de concanavaline A sur la réplication de C. ruminantium. Ces résultats ont été encore confortés par Totté et coll. (73) qui ont employé l'IFN-•, un produit des lymphocytes T et des cellules tueuses naturelles (NK) pour bloquer la prolifération de C. ruminantium et rendre les cellules hôtes réfractaires à la réplication de C. ruminantium. Contrairement à ce qui se produit chez les souris, l’effet inhibiteur des cytokines chez les bovins n’est pas imputable à une production d’oxyde nitrique (30). - 35 - Il ressort des informations existantes que des études plus approfondies sur les réponses immunitaires spécifiques de C. ruminantium sont indispensables pour que l’on puisse déterminer de manière plus précise le rôle des lymphocytes T CD4+ et CD8.. Il importe davantage encore, en vue de la mise au point d’un vaccin de la cowdriose, que l’on puisse identifier les antigènes/épitopes inducteurs de la réponse immunitaire. 7. EHRLICHIOSE L’ehrlichiose, est une rickettsiose qui affecte un grand nombre d'espèces, dont l’homme, le chien, le cheval, les bovins et les ovins. L’infection de l’homme par Ehrlichia chaffeensis se manifeste par des céphalées, des myalgies, de l’anorexie, des nausées, des vomissements, des frissons et parfois des érythèmes. Cette infection s’accompagne souvent de leucopénie et de thrombocytopénie, et se traduit par des valeurs élevées du temps de coagulation et d'aspartate aminotransférase (14). E. chaffeensis est très proche de E. canis, l’agent causal de l’ehrlichiose canine, qui est un problème de santé majeur chez les chiens, surtout chez les animaux de race pure comme les bergers alsaciens (48). La maladie sévit dans les régions tropicales et subtropicales, où elle est transmise par la tique commune brune des chiens, Rhipicephalus sanguineus. Les symptômes sont très variés, se traduisant par une pancytopénie tropicale de gravité variable. Les signes cliniques le plus souvent observés sont une hyperthermie élevée, une leucopénie, une thrombocytopénie, une hypertrophie des ganglions lymphatiques, de la cachexie, de la pneumonie, de la fourbure, un oedème des pattes et du scrotum, des vomissements, de la conjonctivite et une opacité de la cornée. On observe d’importantes hémorragies avant la mort. L’ehrlichiose équine à monocytes (EEM) est causée par Ehrlichia risticii. Ses manifestations sont : leucopénie, hyperthermie, anorexie, diarrhée, coliques, fourbure, et la mort pour près du tiers des chevaux atteints (77). Les ehrlichioses bovine et ovine sont des infections bénignes, provoquées par Ehrlichia bovis (pour les bovins), E. ovina and E. phagocytophila (pour les ovins). On connaît aussi une fièvre pétéchiale bovine (Maladie d’Ondiri), dont l’agent causal est Ehrlichia (Cytoecetes) ondiri, qui provoque des lésions capillaires importantes (13). Cette infection n’a été signalée qu’au Kenya et se traduit par de nombreuses pétéchies et des ecchymoses à la surface des muqueuses et sur l’ensemble des surfaces séreuses, une hyperthermie élevée, une hypertrophie des ganglions lymphatiques et une hypertrophie de la rate. Ces lésions s’accompagnent souvent d’un hydropéricarde. Plus de la moitié des bovins infectés meurent. 7.1. Immunité humorale On ne dispose que de rares informations sur la nature des réactions immunitaires induites par les Ehrlichia chez leurs divers hôtes. A l’heure actuelle, il est établi qu’il y a induction d’anticorps neutralisants de type IgG et que ces anticorps entraînent une réaction cytotoxique spécifique, dirigée contre les macrophages infectés (37, 57). Dans les cas d’infection des chevaux par E. risticii, l’apparition d'anticorps neutralisants circulants coïncide avec l'élimination des agents pathogènes, ce qui conduit à penser que les mécanismes humoraux peuvent être importants du point de vue de l’immunoprotection. Les anticorps neutralisants, sans inhiber l’absorption d’E. risticii, interfèrent avec la survie du parasite dans le macrophage (37, 79). 7.2. Immunité à médiation cellulaire On a observé que les lymphocytes produits chez des chiens infectés par E. canis étaient cytotoxiques pour les monocytes autologues ; le ou les antigène(s) intervenant dans ce phénomène n’a(n'ont) pas été déterminé(s). La présence d’une immunité à médiation cellulaire est corroborée par l’induction d’une blastogénèse marquée dans les splénocytes obtenus de souris infectées par E. risticii puis réexposées à des antigènes Ehrlichia (78). Il demeure cependant nécessaire, pour faciliter l’identification des antigènes protecteurs, de déterminer avec précision la nature de l’action des lymphocytes T. REMERCIEMENTS Les auteurs expriment toute leur reconnaissance aux docteurs Duncan Mwangi, Evans Taracha, Onesmo ole MoiYoi, Phelix Majiwa et Subhash Morzaria pour leurs observations constructives concernant le manuscrit, ainsi qu’à Mesdames Lucy Thairo et Dorothy Wanjohi pour leur assistance au secrétariat. REFERENCES - 36 - 1. Alderink F.J. & R. Dietrich (1981). Anaplasmosis in Texas: Epidemiologic and economic data from a questionnaire survey. In: Proceedings of the Seventh National Anaplasmosis Conference. Hildago R.J. & Jones E.W., eds. Mississippi State University Press, Mississipi State, USA, 27-44. 2. Andrew H.R. & Norval R.A. (1989). The carrier status of sheep, cattle and African buffalo recovered from heartwater. Vet. Parasitol., 34, 261-266. 3. Authie E., Duvallet G., Robertson C. & Williams D.J.L. (1993). 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