parasitologie 1

L2 Pharmacie – Parasitologie
11/03/14 – Pr. Barbier
Groupe 9 – Perrine et Alice
n°1
Le parasitisme ou l’art d’être parasité...
PLAN :
I.
Les associations du vivant
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
II.
La prédation
Le commensalisme
Le mutualisme
La symbiose
La saprobiose
Le parasitisme
Limites des définitions : cas du parasitoïde
La relation hôte-parasite
1. L’équilibre
2. La co-sélection de l’hôte et de son parasite
III.
Le couple hôte-parasite
1. Le croisement d’informations
2. L’échange d’informations
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Quelques définitions :
La parasitologie c’est la science des êtres parasites. En France on considère comme
parasites sensu stricto les bactéries, les virus et les parasites. Plus généralement en
Europe on limite les parasites aux eucaryotes.
On appelle parasitisme une association de deux êtres vivants dont un seul ; le
parasite, tire bénéfice.
Pour le parasite, cette situation est obligatoire ; il ne peut se développer qu’au dépend
d’un autre être vivant alors que l’hôte lui est libre.
En ce qui concerne l’Homme, nous sommes des organismes libres, c’est à dire que
nous subvenons nous-mêmes à nos besoins métaboliques.
Dans l’éventail complexe de la nature il existe d’autres associations assez différentes
du parasitisme que nous allons détailler.
I.
Les associations du vivant
1. La prédation
Parmi ces différentes associations du vivant ; la prédation.
Actuellement à Caen on retrouve cet exemple avec le ver plat : Platydemus manokwari.
Venant de Nouvelle-Guinée c’est un prédateur se nourrissant d’escargots, d’autres vers
et d’arthropodes. Le danger serait que celui-ci devienne invasif et détruise la faune.
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2. Le commensalisme
Vient du latin : « mensa » = table à manger, « cum » = avec, celui qui s’invite à notre
table. C’est une association non obligatoire à bénéfice non réciproque.
Par exemple notre flore digestive (= microbiote) est composée de champignons et
notamment de levures Candida Albicans. Nous n’avons aucun avantage à héberger ces
levures. Celles-ci ne se manifestent qu’en cas d’immunodépression de l’hôte où elles
peuvent alors devenir pathogènes. On parle d’agents pathogènes opportunistes.
3. Le mutualisme
C’est une association non obligatoire à bénéfice réciproque.
Par exemple la murène dont le nettoyage est assuré par des crevettes. Celle-ci y trouve
un bénéfice ; se faire nettoyer et les crevettes, elles, peuvent s’alimenter.
4. La symbiose
C’est une association obligatoire à bénéfice réciproque.
Par exemple le lichen constitué par l’association algue + champignon. Ou encore les
termites, xylophages (=mangent du bois) qui sont incapables de digérer le bois en
absence de leur flore digestive. Dans leur tube digestif ils possèdent donc des
protozoaires comportant des cellulases. Le bénéfice pour le termite est de pouvoir se
nourrir de bois et pour les protozoaires c’est de profiter de la couveuse qu’offre le
termite.
5. La saprobiose
C’est un mode de vie d’un organisme aux dépens de substrat en décomposition. Ce
mode s’applique à des bactéries ou à des végétaux comme le champignon.
Saprozoïte est un terme réservé à l’animal qui vit selon cette association.
6. Le parasitisme
Comme dit précédemment, c’est une association de deux êtres vivants dont un
seul (le parasite) tire bénéfice. Cette association est obligatoire pour le parasite
seulement.
 L’exemple de Toxoplasma gondii : Au moins 1 homme sur 2 héberge ce
protozoaire parasite. On le contracte après la naissance via l’alimentation. Celuici se loge au niveau du système nerveux et au niveau musculaire sans se
manifester. En cas d’immunodépression sévère, le parasite ressort et sera
responsable de pathologies du genre abcès cérébral.
Toutefois, pour la femme il vaut mieux l’avoir contracté avant la grossesse. Dans
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le cas où elle le contracterait au cours de la grossesse, il y a possibilité qu’il
traverse le placenta et engendre des malformations sur le bébé à venir.
Pour le parasite, tout est bénéfice : il profite du gîte et du couvert (habitat, transport,
énergie, couveuse) !
7. Limites des définitions : cas du parasitoïde
Le parasitoïde est un peu à part. En effet, à l’état adulte celui-ci est libre mais sa
vie larvaire se réalise au sein d’un autre arthropode qu’il tue en se développant. Il est
donc prédateur de son hôte à l’état larvaire. Beaucoup d’hyménoptères sont
parasitoïdes.
 L’exemple d’Ampulex compressa : Ici on va parler d’Ampulex compressa, une petite
guêpe qui pond ses œufs chez certains types de blatte. La guêpe réalise une
première piqûre au niveau du ganglion pro-thoracique de la blatte ce qui
l’anesthésie. Puis une deuxième piqûre dans les ganglions sous-œsophagiens de
manière à la robotiser. Sous l’effet du venin, la blatte devient esclave de la guêpe
qui va la conduire à son terrier. Avant de la quitter la guêpe pond un œuf à
l’intérieur de la blatte. L’œuf se nourrira alors de l’hémolymphe de son hôte.
 L’exemple de Trichuris : Trichuris est un ver rond que les hommes hébergent au
niveau du cœcum. Il n’entraîne pas d’effet pathogène important.
Quand le ver s’installe au niveau intestinal notre système immunitaire répond et
les globules blancs essaient de le déloger. Mais ce parasite va immuno-moduler
la réponse des globules blancs. Or, dans certaines pathologies digestives comme
la maladie de Crohn, notre organisme est comme allergique à ses propres
composants. Alors, des chercheurs ont eu l’idée d’infester le tube digestif de
sujets malades par ce ver. Le but étant d’amoindrir la réponse allergique des
globules blancs. Les résultats sont assez positifs pour les malades avec 70% de
rémission.
Mais du coup, l’hôte peut devenir bénéficiaire ce qui chamboule la notion de
parasitisme...
Et pour répondre à la question que tout le monde se pose :
 Pourquoi étudier le parasitisme ?
Le parasitisme est très répandu au sein de la biodiversité (quasiment un être vivant sur
deux est parasité).
Il est intéressant d’étudier les parasites car ceux-ci ont de nombreux rôles : ils régulent
la démographie, modifient les chaînes trophiques et la variabilité génétique des
générations, ils jouent également un rôle dans la structuration des écosystèmes,
l’évolution des espèces... Ainsi l’étude des parasites permet de mieux comprendre la
dynamique de la biodiversité.
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II.
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La dynamique hôte-parasite
C’est un couple fondamental, indissociable.
Il résulte d’une coévolution : rencontre, cohabitation et acceptation du parasite par
l’hôte. Le parasite réussit à se faire accepter de son hôte en dis-régulant le système
immunitaire ; il le trompe en se faisant passer pour un composé connu de l’organisme.
On peut juger de la compatibilité entre un parasite et son hôte au vu des échanges
d’informations et des croisements entre ceux-ci. S’ils sont compatibles il y aura alors
interaction durable entre les deux partenaires.
Le choix de son hôte par le parasite (et réciproquement) résulte de pressions
sélectives sur plusieurs millions d’années.
Les hôtes sélectionnent les meilleurs parasites et les parasites sélectionnent les
meilleurs hôtes.
On peut dire que les hôtes qui transmettent le mieux leurs gènes à la descendance
sont ceux qui se défendent le mieux contre les parasites, et de même les parasites qui
transmettent le mieux leurs gènes à la génération suivante sont ceux qui exploitent le
mieux les hôtes.
Les parasites au fil du temps ont développé des adaptations très particulières en se
servant par exemple de la chaîne alimentaire (cf. Toxoplasmose) ou d’êtres vivants (cf.
les moustiques pour le paludisme) pour infiltrer l’hôte. On parle de vecteurs.
1. L’équilibre
Au sein du couple parasite/hôte règne un équilibre très important, c’est un équilibre
de paix armée.
En effet, pour survivre le plus longtemps un parasite doit être indétectable par l’hôte.
Mais suivant la virulence, la quantité, l’état de l’hôte... cet équilibre peut être modifié et
on peut basculer d’un portage sain vers une maladie où le parasite sera démasqué.
 L’exemple des Trypanosomes : Les trypanosomes sont des protozaires
hématiques de 20 à 40 microns. Il en existe différentes versions :
 Trypanosoma brucei brucei
 Trypanosoma brucei rhodesiense
 Trypanosoma brucei gambiense
Si une mouche tsé-tsé (=glossine) nous pique alors qu’elle est porteuse du
Trypanosoma brucei brucei (entraîne le Nagana), notre système nous défendra et on
n’observera rien. En effet ce type de trypanosome est essentiellement adapté au bétail et
affecte donc peu l’homme.
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En revanche si celle-ci est porteuse de Trypanosoma brucei rhodesiense ou
Trypanosoma brucei gambiense notre mort est assurée à 100%. Cependant celle-ci sera
plus lente s’il s’agit de gambiense que de rhodesiense car rhodesiense est moins bien
adapté à l’homme et touche plus les animaux sauvages. La mort sera foudroyante (< 3
mois).
Ces parasites vont dis-réguler toutes les armes qu’on va leur imposer y compris les
cytokines. De plus, ils réalisent une approche mimétique si parfaite que les parasites
deviennent très durs à distinguer avec comme résultat notre autodestruction.
Le plus surprenant avec ces parasites c’est qu’ils changent constamment ; on parle de
variation VSG. Notre organisme produit alors des anticorps inefficaces à cause du
décalage temporel.
Le paludisme :
Le paludisme est une maladie qui touche les globules rouges, le parasite se multiplie à
l’intérieur et les fait éclater.
Il existe plusieurs espèces de plasmodium responsables du paludisme. Parmi ces
espèces il est important de mémoriser celle qui peut tuer ; le Falciparum mais qui ne tue
systématiquement (sinon il n’y aurait personne en Afrique sub-saharienne). Le fait que
le parasite puisse tuer vient à la fois du parasite mais aussi de l’hôte (de la façon
dont il réagit) donc du couple parasite-hôte.
Les africains vont se prémunir : s’ils sont en contact permanent avec le parasite, soit
ils meurent la première fois (parce qu’ils ont une susceptibilité génétique), soit ils sont
très malades mais sous l’action d’un traitement ou sans traitement ils réussissent à s’en
sortir entrainant un développement de leur système immunitaire contre ces parasites.
Donc au fur et à mesure des accès palustres, s’ils sont rapprochés et réguliers, l’hôte du
plasmodium peut acquérir une immunité, l’hôte porte donc le parasite dans ses globules
rouges mais il s’agit d’un portage sain, on parle de prémunition.
Chez l’homme malade ce qui va entrainer le paludisme c’est la présence du parasite
dans les hématies, en effet celles-ci contiennent de l’hémoglobine. Or le parasite se
nourrit de globine (= protéine), car il a besoin d’acides aminés pour sa croissance, en
revanche l’hème est un poison pour lui, il va donc le polymériser. En résumé : grâce à la
globine le parasite va se multiplier dans les hématies sous forme asexuée, et va les faire
éclater, l’hème qui va être polymérisé va alors être libéré, c’est ce phénomène qui va
donner la fièvre.
L’Afrique sub-saharienne est le lieu où il y a le plus d’accès palustres, car c’est le
lieu où le falciparum est le plus présent (99%). Les décès dus au paludisme vont toucher
majoritairement les enfants et les femmes enceintes.
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Lorsque le parasite est dans nos hématies il est en quelque sorte caché. Une hématie
parasitée est « bosselée » (présence de protubérances), ce qui va leur permettre de
s’accrocher à la paroi interne des vaisseaux, le falciparum va ensuite guider les hématies
vers les organes profonds, et va pouvoir ainsi assurer sa division. Lorsqu’une hématie
parasitée est accrochée à l’endothélium, l’hôte en réponse à cette adhésion va sécréter
des cytokines.
La prémunition « Paix armée parasite-hôte » : c’est héberger le parasite sans être
malade.
Il s’agit d’une immunité labile car la prémunition disparaît en l’absence de contact
fréquent entre l’hôte et le parasite. Il existe des zones stables, où il y aura une bonne
qualité de prémunition (faciès équatorial, tropical ...) et des zones instables, où il y aura
une prémunition faible ou inexistante (faciès désertique, montagnard, villes africaines
++...)
Aujourd’hui le problème c’est que toute l’Afrique sub-saharienne est en train de
passer en zone de paludisme instable (en zone d’épidémie), les zones de prémunition se
raréfient car les africains quittent la brousse pour aller vivre en ville.
2. La co-sélection de l’hôte et de son parasite
Il existe une spécificité c’est à dire une adaptation parasitaire, en effet il va y avoir des
modifications anatomiques et physiologiques pour que le parasite s’adapte à son hôte.
Un parasite récent va être peu ou pas spécifique de son hôte, alors qu’un parasite ancien
sera très spécifique de son hôte. Plus un parasite est adapté à son hôte moins il est
pathogène.
III.
Le couple hôte parasite
1. Croisement d’informations
Quand un parasite arrive dans son hôte
(juxtaposition de génomes).
il y a un échange d’informations
En effet le génome du parasite peut modifier le phénotype de son hôte, c’est ce que l’on
appelle de la « manipulation parasitaire », le parasite va modifier la morphologie et le
comportement de l'hôte à son profit et cela pour augmenter la probabilité de
transmission.
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2. Echange d’informations
 L’exemple de Sacculina Carcini, parasite du crabe vert :
Cycle de développement de la sacculine :
On part des larves de la sacculine qui ont étés émises par le crabe vert parasité. A un
moment donné ces larves se transforment en larves sexuées mâles et femelles.
Les larves femelles se fixent sur le crabe vert et pénètrent à l’intérieur.
A l’intérieur du crabe la larve femelle va se développer, va former un sac, va se mettre au
niveau de l’abdomen du crabe vert et va ressortir un peu du crabe.
Dans l’eau de mer se trouvent les larves mâles, elles aperçoivent les larves femelles qui
dépassent du crabe. Les larves mâles vont ainsi pouvoir pénétrer dans la sacculine
femelle pour féconder les ovules. Le cycle peut alors recommencer.
Le mâle est donc un parasite de la femelle (il vit au dépend de la sacculine femelle), on
parle d’hyperparasite (c’est le parasite d’un parasite).
La présence de la sacculine va complètement perturber le crabe hôte :
Si la sacculine parasite un crabe vert, qu’il soit mâle ou femelle, il va y avoir une
inhibition de la mue, la sacculine est donc certaine d’avoir un habitat stable. De plus elle
va complètement modifier le crabe suivant qu’il soit mâle ou femelle. Sil il est femelle, il
va y avoir des modifications mais elles ne seront pas très importantes, en revanche si il
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s’agit d’un crabe mâle, la transformation est spectaculaire. Un crabe mâle qui possède
habituellement une extrémité abdominale pointue, lorsqu’il est parasité par la sacculine,
verra son extrémité abdominale s’élargir un peu comme celle de la femelle, les
appendices copulateurs vont dégénérer et il va y avoir une apparition de pléopodes
comme chez la femelle.
Donc la sacculine, lorsqu’elle parasite
un crabe mâle, le transforme en crabe à
l’aspect femelle et donc en couveuse.
Le crabe mâle va pouvoir ventiler les
œufs de sacculine et quand les œufs
auront éclos, il va aider à la dispersion
des larves en se déplaçant dans des
zones à fort courant.
Il y a donc une modification du phénotype de l’hôte pour qu’il devienne une « super »
couveuse :
- Chez le crabe mâle et femelle on va observer une stérilisation.
- Chez le crabe mâle on va observer une féminisation des caractères sexuels : une
modification morphologique et comportementale.
 Exemple de la guêpe Cotesia Congregata et de la chenille du sphinx du tabac
(manduca sexta) :
Cet exemple est un exemple de parasitoïde (à l’état adulte celui-ci est libre mais sa
vie larvaire se réalise au sein d’un autre arthropode qu’il va tuer en se développant).
Cette petite guêpe est spécifique d’un papillon : le sphinx du tabac, elle va inoculer
des virus (à l’aide de ses œufs) qui vont immunodéprimer le système immunitaire de la
chenille.
Au bout de plusieurs millions d’années, la guêpe a développé une stratégie efficace
pour être sûre que ses larves puissent se nourrir de l’intérieur de la chenille. Une fois
qu’elles se sont bien nourries, quand la larve est prête à se transformer en guêpe adulte,
elle va à l’extérieur de la chenille et tisse un cocon de soie, ce qui permettra de faire
émerger des petites guêpes.
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 Exemple de l’Hyménoptère et la galle des végétaux :
Un hyménoptère vient pondre son œuf sur les feuilles d’une plante (feuille de chêne)
et va transmettre des informations à ce végétal pour que les tissus végétaux englobent
l’œuf : une galle va se former et va servir d’abri et de protection ainsi que de nourriture
vis à vis de la larve d’hyménoptère.
 Exemple de la douve :
La douve est un ver plat qui va aller se loger dans les canaux biliaires des bovins et va
aller pondre des œufs dans les matières fécales de ceux-ci.
 1er intermédiaire : les escargots :
Les escargots adorent les crottes de moutons, et vont ingérer des œufs qui vont
libérer une larve. Au bout d’un mois l’escargot va libérer dans sa bave des
centaines de larves cercaires.
 2ème intermédiaire : La fourmi :
La fourmi est un insecte social en quête de nourriture, elle va rapporter le mucus
de l’escargot dans la fourmilière. Certaines fourmis vont ingérer des larves
cercaires, qui vont aller se loger dans les ganglions nerveux sous œsophagiens de
la fourmi (ce qui va avoir une action sur la mandibule), et vont ainsi se
transformer en méta-cercaires. Cela va avoir comme effet de modifier le
comportement de la fourmi : la fourmi va sortir de la fourmilière le soir pour se
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fixer au sommet d’un brin d’herbe (accrochée par le mandibule). Au lever du
soleil, les UV vont en quelque sorte la réveiller et elle va rentrer dans la
fourmilière. Les fourmis vont adopter les conditions optimales pour être mangées
par un herbivore.
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Et pour finir en beauté ; des parasites d’un autre genre...
Pourquoi les femmes
malaxent-elles les couilles
des hommes pendant
qu’elles les sucent ?
Un prêtre dit à un autre :
«T’as un truc blanc sur le
bout du gland ! », l’autre
répond « T’inquiète c’est
qu’une dent de lait ! »
Réponse : Pour éviter les
grumeaux !
Deux mecs venant de se
faire larguer essaient de se
réconforter :
De toute façon mon ex avait
tellement de poils que je ne
voyais pubien !
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