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Unité 6 : Helminthes parasites - Biologie

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Unité 6 : Helminthes parasites

Les sécrétomes d'helminthes reflètent différents modes de vie et hôtes parasités

Les helminthes causent un certain nombre de problèmes médicaux et agricoles et sont une cause majeure d'infections parasitaires chez les humains, les animaux et les plantes. L'analyse comparative des gènes et des génomes des helminthes est importante pour comprendre la biodiversité génomique et l'évolution des parasites et de leurs hôtes en termes de différentes pressions sélectives dans leurs habitats. Les interactions entre les organismes infectieux et leurs hôtes sont médiées en grande partie par des protéines sécrétées, connues collectivement sous le nom de « sécrétome ». Les protéines sécrétées par les parasites sont capables de modifier l'environnement d'un hôte et de moduler son système immunitaire. La composition et la fonction de cet ensemble de protéines varient en fonction de l'écologie, du mode de vie et de l'environnement d'un organisme. La présente étude visait à prédire, in silico, le sécrétome chez 44 espèces d'helminthes dont Nematoda (31 espèces) et Platyhelminthes (13 espèces) et, comprendre la diversité et l'évolution des sécrétomes. Les sécrétomes des helminthes végétaux vont de 7,6% (943 protéines) à 13,9% (2 077 protéines) du protéome filtré avec une moyenne de 10,2% (1 412 protéines) et des helminthes libres vont de 4,4% (870 protéines) à 13% (3 121 protéines) avec une moyenne de 9,8% (2.126 protéines), respectivement, et sont donc des sécrétomes considérablement plus gros par rapport aux sécrétomes d'helminthes animaux qui vont de 4,2% (431 protéines) à 11,8% (2 419 protéines) des protéomes, avec une moyenne de 7,1% (804 protéines). Sur 44 sécrétomes de différentes espèces d'helminthes, nous avons trouvé cinq domaines conservés : (i) PF00014 (domaine inhibiteur de la trypsine pancréatique Kunitz/Bovine), (ii) PF00046 (domaine Homeobox), (iii) PF00188 (protéines sécrétoires riches en cystéine, antigène 5 , et les protéines liées à la pathogenèse 1), (iv) PF00085 (thiorédoxine) et (v) PF07679 (domaine d'immunoglobuline I). Nos résultats ont détecté des protéines sécrétées associées aux processus d'invasion, d'infection, d'adhésion et d'immunorégulation en tant qu'inhibiteurs de protéase et cytokines, entre autres fonctions. En résumé, cette étude contribuera à la compréhension des interactions hôte-parasite et identifiera éventuellement de nouvelles cibles moléculaires pour le traitement ou le diagnostic des helminthiases.

Mots clés: Biodiversité Biologie computationnelle Helminthes Interaction hôte-parasite Evolution des protéines Sécrétome.

Copyright © 2017 Société australienne de parasitologie. Publié par Elsevier Ltd. Tous droits réservés.


Hépatite C et infections helminthiques

Khalifa S. Khalifa, Othman Amin, dans Hépatite C dans les pays en développement, 2018

Résumé

Les infections helminthiques se produisent dans le monde entier, en particulier dans les pays en développement. Environ un quart de la population mondiale, soit 1,5 milliard, est infecté par un ou plusieurs des principaux helminthes transmis par le sol, notamment les ankylostomes, les ascaris et les trichures. Les schistosomes infectent plus de 200 millions de personnes dans le monde, dont 600 millions à risque dans 74 pays. L'interaction entre les helminthes et le système immunitaire de l'hôte provoque des mécanismes immunomodulateurs et immunorégulateurs particuliers qui assurent leur survie chez l'hôte pendant des années. Cependant, ces changements pourraient altérer la réponse immunologique aux agents pathogènes bactériens, viraux et protozoaires présents et à la vaccination. La modulation du système immunitaire par infection par des parasites helminthiques est proposée pour réduire les niveaux de réponses allergiques et protéger contre les maladies inflammatoires de l'intestin. Dans cette section, nous résumons le milieu immunologique associé aux infections helminthiques et son impact sur le virus de l'hépatite C et le VIH chez l'homme et les animaux de laboratoire.


Immunité de l'hôte et inflammation aux helminthiases pulmonaires

Les helminthes, y compris les nématodes, les cestodes et les trématodes, sont des organismes parasites complexes qui infectent au moins un milliard de personnes dans le monde vivant dans une extrême pauvreté. Les infections helminthiques sont associées à une morbidité sévère, en particulier chez les jeunes enfants qui portent souvent la charge de morbidité la plus élevée. Alors que chaque espèce d'helminthes accomplit un cycle de vie distinct au sein de l'hôte, plusieurs helminthes provoquent des maladies pulmonaires importantes. Cet impact sur les poumons se produit soit directement à partir de la migration larvaire et de l'activation immunitaire de l'hôte, soit indirectement à partir d'une réponse immunitaire inflammatoire systémique. L'impact des helminthes sur la réponse immunitaire pulmonaire implique une orchestration et une activation sophistiquées des cellules immunitaires innées et adaptatives de l'hôte. Les conséquences de l'activation des réponses immunitaires pulmonaires de l'hôte sont variables, plusieurs infections helminthiques entraînant une grave atteinte pulmonaire, tandis que d'autres offrent une tolérance immunitaire et une protection contre le développement de maladies pulmonaires. Une délimitation plus poussée de l'interface compliquée entre l'infection helminthique et les réponses immunitaires pulmonaires de l'hôte est essentielle au développement de nouvelles thérapies indispensables pour prévenir la morbidité mondiale importante causée par ces parasites.

Mots clés: Ascaris Schistosoma ankylostome hôte réponse immunitaire inflammation pathologies pulmonaires.

Copyright © 2020 Weatherhead, Gazzinelli-Guimaraes, Knight, Fujiwara, Hotez, Bottazzi et Corry.

Les figures

Pathogénie induite par les helminthes de la maladie pulmonaire humaine…

Pathogénie induite par les helminthes des maladies pulmonaires humaines. Les infections à helminthes peuvent provoquer une pathologie pulmonaire due…

Système immunitaire inné et adaptatif activé…

Voies immunitaires innées et adaptatives activées dans les poumons au cours d'une infection helminthique. Inné…


Charge de travail

Les frais de scolarité sont pour l'année académique indiquée en haut de la page.

Si vous êtes un étudiant diplômé national ou un étudiant international, vous devrez payer des frais de scolarité. Les frais de scolarité sont indexés annuellement. De plus amples informations pour les étudiants nationaux et internationaux sur les frais de scolarité et autres frais peuvent être trouvées sur Frais.

Bande de contribution de l'étudiant : 2 Valeur unitaire : 6 unités

Si vous êtes un étudiant de premier cycle et qu'on vous a offert une place soutenue par le Commonwealth, vos frais sont fixés par le gouvernement australien pour chaque cours. À ANU 1 EFTSL est de 48 unités (normalement 8 x 6 cours d'unité). Vous pouvez trouver le montant de votre contribution étudiante pour chaque cours sur Frais. Lorsqu'une plage d'unités est affichée pour ce cours, toutes les options d'unités ci-dessous peuvent ne pas être disponibles.


Microbes eucaryotes - Lab 10

 Un organisme modèle est utilisé dans les laboratoires de microbiologie, de biologie moléculaire et de biochimie à des fins d'analyse et de recherche. Saccharomyces cerevisiae est souvent utilisé comme un seul car sa taille est plus petite, son taux de croissance rapide, ses faibles coûts, sa sécurité et sa facilité de travail. Il est important pour le rôle de la levure dans de nombreux aliments et boissons, tels que le pain, le vin et la bière.

  1. Recherchez et discutez des propriétés des moisissures qui les rendent parfois bénéfiques pour les humains et parfois potentiellement nocives.

 La moisissure peut être à la fois bénéfique pour les humains et parfois potentiellement nocive. Les avantages de la moisissure sont l'acide citrique qui est utilisé dans les médicaments, tels que ceux qui peuvent être appliqués sur le système nerveux, l'aide aux tests de dépistage de drogue et les cancers. Les dommages potentiels peuvent provenir d'aspergillus et être inhalés par les humains et les animaux, ce qui peut provoquer des infections graves et produire des toxines.

  1. Les helminthes parasites sont une cause majeure de maladie dans les pays sous-développés du monde entier. Discutez du rôle que les microbiologistes peuvent et ont joué pour aider à réduire le nombre d'infections causées par les helminthes parasitaires ainsi que les diagnostics et les traitements.

 Les microbiologistes peuvent et ont contribué à réduire le nombre d'infections causées par les helminthes parasitaires ainsi que les diagnostics et les traitements car ils ont étudié les différents véhicules/hôtes/vecteurs. ils ont identifié

les caractéristiques du diagnostic et comment prévenir la transmission grâce à une meilleure hygiène, des vaccins, ainsi qu'un bon nettoyage de l'eau potable.

 D'après mes résultats, les conditions les plus acides et lumineuses étaient les plus favorables à la croissance de moisissures sur le pain et la pomme.

 Non, ces conditions ne s'appliqueraient pas à toutes les croissances fongiques.

  1. Avez-vous remarqué une différence dans la croissance de moisissures sur le pain par rapport à la pomme ? Si oui, d'après vous, qu'est-ce qui peut expliquer cette différence ?

 Il y avait plus de croissance sur la pomme que sur le pain. Je pense que cela est dû au fait que la pomme a plus d'humidité, de sucre naturel/brut et n'a pas été traitée comme le pain, ce qui a fourni un meilleur environnement et un meilleur nutriment pour la croissance microbienne.

  1. Comment le changement de type de pain (par exemple, frais d'une boulangerie, sans conservateurs vs préemballé avec des conservateurs) affecterait-il les résultats ?

 Changer le type de pain utilisé pour du pain frais sans conservateur par rapport au pain préemballé avec des conservateurs aurait augmenté le taux de croissance et l'abondance des bactéries plus rapidement. Les conservateurs l'empêchent de se gâter/de développer des moisissures aussi rapidement.

  1. Comment pensez-vous que le changement de la température à laquelle les sacs ont été incubés a affecté les résultats ?

 Changer la température à laquelle les sacs ont été incubés pourrait grandement affecter les résultats. Lorsque le pain est à une température neutre, la croissance microbienne sera plus régulière, si vous augmentez la température, elle peut croître plus rapidement, mais si vous l'augmentez trop, elle peut tuer les bactéries, et si vous baissez trop la température, cela peut préserver davantage le pain et ralentir le taux de croissance.

 Je testerais ces prédictions/hypothèses avec différents types de pain (frais cuit et préemballé) à différentes températures et environnements.

  1. Recherchez le pH du jus de citron et du vinaigre. Sur la base de vos résultats et de votre connaissance des conditions environnementales favorables à la croissance fongique, que pouvez-vous conclure sur l'effet du pH sur la croissance ?

 Le jus de citron a un pH d'environ 2,0 tandis que le vinaigre a un pH d'environ 2,5. Cela rend le jus de citron plus acide et produit plus de croissance.

 Penicillium est la source de la moisissure qui s'est développée sur les échantillons. Cette moisissure provenait à la fois de l'environnement et de l'air dès le début de l'expérience.


Résultats d'apprentissage

Après avoir réussi, les étudiants auront les connaissances et les compétences nécessaires pour :

En satisfaisant aux exigences de ce cours, les étudiants auront les connaissances et les compétences nécessaires pour :

  1. Identifier, décrire et contraster les parasites unicellulaires et les vers parasites
  2. Décrire des maladies parasitaires humaines et non humaines particulières
  3. Préparer et observer des spécimens parasitaires vivants et tester la séropositivité des élèves pour une infection parasitaire particulière
  4. Rapport sur les observations de spécimens biologiques tels que les parasites
  5. Évaluer les impacts des maladies parasitaires sur les sociétés humaines
  6. Evaluer la complexité de la relation parasite/hôte (mécanismes d'évasion parasitaire vs mécanismes de défense de l'hôte)
  7. Recherchez indépendamment des sujets actuels en parasitologie à l'aide de livres publiés et d'articles originaux.

Biologie des populations de nématodes parasites : applications des marqueurs génétiques

Ce chapitre décrit des approches génétiques pour répondre à une variété de questions dans la biologie des populations d'helminthes parasites. Il met particulièrement l'accent sur les nématodes parasites. Le chapitre décrit les niveaux d'hétérozygotie révélés par les allozymes et les modèles de variation dans une variété de différents types de séquences. Il illustre les façons dont cette variation est distribuée dans les populations de parasites et les façons dont ces modèles peuvent être utilisés pour poser des questions sur les divers aspects de la biologie et de l'épidémiologie des nématodes. Il aborde également le niveau interspécifique et décrit la manière dont les approches génétiques ont clarifié les idées sur la spéciation des nématodes et révélé une richesse d'espèces jumelles. Le chapitre présente des exemples d'utilisation de marqueurs pour clarifier les cycles de vie et traite des gènes responsables de la résistance aux médicaments. Il traite également d'autres utilisations diverses des marqueurs génétiques. Une grande partie de cette section est spéculative et décrit des domaines dans lesquels les marqueurs génétiques devraient voir une plus grande utilisation à l'avenir.


À propos des parasites

Un parasite est un organisme qui vit sur ou dans un organisme hôte et se nourrit de ou aux dépens de son hôte. Il existe trois classes principales de parasites qui peuvent provoquer des maladies chez l'homme : les protozoaires, les helminthes et les ectoparasites.

Entamoeba histolytica est un protozoaire. Un microscope est nécessaire pour visualiser ce parasite. Crédit : CDC.

Les protozoaires sont des organismes microscopiques unicellulaires qui peuvent être de nature libre ou parasitaire. Ils sont capables de se multiplier chez l'homme, ce qui contribue à leur survie et permet également le développement d'infections graves à partir d'un seul organisme. La transmission de protozoaires qui vivent dans un intestin humain à un autre humain se produit généralement par voie fécale-orale (par exemple, des aliments ou de l'eau contaminés ou un contact de personne à personne). Les protozoaires qui vivent dans le sang ou les tissus humains sont transmis à d'autres humains par un arthropode vecteur (par exemple, par la piqûre d'un moustique ou d'un phlébotome).

Les protozoaires infectieux pour l'homme peuvent être classés en quatre groupes en fonction de leur mode de déplacement :

  • Sarcodina &ndash l'amibe, par exemple, Entamoeba
  • Mastigophora &ndash les flagellés, par exemple, Giardia, Leishmanie
  • Ciliophora &ndash les ciliés, par exemple, Balantidium
  • Sporozoaires & ndash organismes dont le stade adulte n'est pas mobile, par exemple, Plasmodium, Cryptosporidium

Un adulte Ascaris lumbriocoides Ver de terre. Ils peuvent aller de 15 à 35 cm.
Crédit : CDC.

Les helminthes sont de grands organismes multicellulaires qui sont généralement visibles à l'œil nu à l'âge adulte. Comme les protozoaires, les helminthes peuvent être de nature libre ou parasitaire. Sous leur forme adulte, les helminthes ne peuvent pas se multiplier chez l'homme. Il existe trois groupes principaux d'helminthes (dérivé du mot grec pour vers) qui sont des parasites humains :

  • Vers plats (plathelminthes) &ndash ceux-ci incluent les trématodes (douves) et les cestodes (ténias).
  • Les vers à tête épineuse (acanthocéphalines) et les formes adultes de ces vers résident dans le tractus gastro-intestinal. On pense que les acanthocéphales sont intermédiaires entre les cestodes et les nématodes.
  • Les vers ronds (nématodes) et les formes adultes de ces vers peuvent résider dans le tractus gastro-intestinal, le sang, le système lymphatique ou les tissus sous-cutanés. Alternativement, les états immatures (larvaires) peuvent provoquer une maladie par l'infection de divers tissus corporels. Certains considèrent que les helminthes incluent également les vers segmentés (annélides) et les seuls médicalement importants sont les sangsues. Il est à noter que ces organismes ne sont généralement pas considérés comme des parasites.

Un pou adulte. La taille réelle est à peu près aussi grosse qu'une graine de sésame.
Crédit : CDC.

Bien que le terme ectoparasites puisse largement inclure les arthropodes hématophages tels que les moustiques (car ils dépendent d'un repas de sang d'un hôte humain pour leur survie), ce terme est généralement utilisé de manière plus étroite pour désigner des organismes tels que les tiques, les puces, les poux , et les acariens qui s'attachent ou s'enfouissent dans la peau et y restent pendant des périodes relativement longues (par exemple, des semaines à des mois). Les arthropodes sont importants pour provoquer des maladies à part entière, mais sont encore plus importants en tant que vecteurs, ou transmetteurs, de nombreux agents pathogènes différents qui, à leur tour, provoquent une morbidité et une mortalité considérables dues aux maladies qu'ils causent.

Les infections parasitaires sont à l'origine d'un énorme fardeau de morbidité dans les régions tropicales et subtropicales ainsi que dans les climats plus tempérés. De toutes les maladies parasitaires, le paludisme cause le plus de décès dans le monde. Le paludisme tue plus de 400 000 personnes chaque année, pour la plupart de jeunes enfants en Afrique subsaharienne.

Les maladies tropicales négligées (MTN), qui ont souffert d'un manque d'attention de la part de la communauté de la santé publique, comprennent les maladies parasitaires telles que la filariose lymphatique, l'onchocercose et la maladie du ver de Guinée. Les MTN affectent plus d'un milliard de personnes dans le monde, principalement dans les zones rurales des pays à faible revenu. Ces maladies prélèvent un lourd tribut sur les populations endémiques, notamment la perte de la capacité d'aller à l'école ou au travail, un retard de croissance chez les enfants, une altération des capacités cognitives et du développement des jeunes enfants, et le lourd fardeau économique imposé à des pays entiers.

Cependant, les infections parasitaires affectent également les personnes vivant dans les pays développés, y compris les États-Unis.


Vers ronds (Nématodes)

La figure 86-5 montre la structure des nématodes. Contrairement aux plathelminthes, les nématodes sont cylindriques plutôt qu'aplatis, d'où le nom commun de ver rond. La paroi corporelle est composée d'une cuticule externe qui a une structure chimiquement complexe non cellulaire, un hypoderme mince et une musculature. La cuticule de certaines espèces présente des crêtes longitudinales appelées ailes. La bourse, une extension en forme de lambeau de la cuticule à l'extrémité postérieure de certaines espèces de nématodes mâles, est utilisée pour saisir la femelle pendant la copulation.

86-5

Structure des nématodes. (Une femelle. (B) Mâle. Coupes transversales à travers la région médiane du ver femelle (C) et à travers la région œsophagienne (D). (Modifié à partir de Lee DL: The Physiology of Nematodes. Oliver et Boyd, Edinburgh, 1965, avec permission.) (suite. )

L'hypoderme cellulaire se gonfle dans la cavité corporelle ou le pseudocoelome pour former quatre cordons longitudinaux dorsaux, un ventral et deux latéraux, qui peuvent être vus à la surface sous forme de lignes latérales. Les noyaux de l'hypoderme sont situés dans la région des cordons. La musculature somatique située sous l'hypoderme est une seule couche de cellules musculaires lisses. Vue en coupe transversale, cette couche peut être vue séparée en quatre zones par les cordons hypodermiques. La musculature est innervée par des extensions de cellules musculaires jusqu'aux troncs nerveux s'étendant en avant et en arrière des cellules ganglionnaires qui entourent la partie médiane de l'œsophage.

L'espace entre la couche musculaire et les viscères est le pseudocoelome, qui n'a pas de revêtement mésothélium. Cette cavité contient du liquide et deux à six cellules fixes (celomocytes) qui sont généralement associées aux cordons longitudinaux. La fonction de ces cellules est inconnue.

Le tube digestif des vers ronds est complet, avec à la fois la bouche et l'anus. La bouche est entourée de lèvres portant des papilles sensorielles (soies). L'œsophage, une caractéristique évidente des nématodes, est une structure musculaire qui pompe la nourriture dans l'intestin dont la forme diffère selon les espèces.

L'intestin est une structure tubulaire composée d'une seule couche de cellules cylindriques possédant des microvillosités proéminentes sur leur surface luminale.

Le système excréteur de certains nématodes est constitué d'une glande excrétrice et d'un pore situé ventralement dans la région médio-œsophagienne. Chez d'autres nématodes, cette structure est entraînée dans des extensions qui donnent naissance au système excréteur tubulaire plus complexe, généralement en forme de H, avec deux membres antérieurs et deux membres postérieurs situés dans les cordons latéraux. On pense que les cellules et les tubes des glandes servent de corps absorbants, collectent les déchets du pseudocoelome et fonctionnent dans l'osmorégulation.

Les nématodes sont généralement bisexuels. Les mâles sont généralement plus petits que les femelles, ont une extrémité postérieure incurvée et possèdent (chez certaines espèces) des structures copulatrices, telles que des spicules (généralement deux), une bourse ou les deux. Les mâles ont un ou (dans quelques cas) deux testicules, qui se trouvent à l'extrémité libre d'un tube contourné ou recourbé menant à une vésicule séminale et éventuellement au cloaque.

Le système féminin est également tubulaire et se compose généralement d'ovaires réfléchis. Chaque ovaire est continu, avec un oviducte et un utérus tubulaire. Les utérus se rejoignent pour former le vagin, qui à son tour s'ouvre vers l'extérieur par la vulve.

La copulation entre une femelle et un nématode mâle est nécessaire à la fécondation sauf dans le genre Strongyloïdes, dans lequel se produit le développement parthénogénétique (c'est-à-dire le développement d'un œuf non fécondé en un nouvel individu). Certaines preuves indiquent que les attractifs sexuels (phéromones) jouent un rôle dans l'accouplement hétérosexuel. Lors de la copulation, le sperme est transféré dans la vulve de la femelle. Le sperme pénètre dans l'ovule et une membrane de fécondation est sécrétée par le zygote. Cette membrane s'épaissit progressivement pour former la coquille chitineuse. Une seconde membrane, sous la coquille, rend l'œuf imperméable à pratiquement toutes les substances, à l'exception du dioxyde de carbone et de l'oxygène. Chez certaines espèces, une troisième membrane protéique est sécrétée lorsque l'œuf passe dans l'utérus par la paroi utérine et se dépose à l'extérieur de la coquille. La plupart des nématodes parasites des humains pondent des œufs qui, lorsqu'ils sont vidés, contiennent soit un zygote non clivé, un groupe de blastomères ou une larve complètement formée. Certains nématodes, comme les filaires et Trichinella spiralis, produisent des larves qui se déposent dans les tissus de l'hôte.

Le processus de développement chez les nématodes implique les stades œuf, larve et adulte. Chacun des quatre stades larvaires est suivi d'une mue au cours de laquelle la cuticule tombe. Les larves sont appelées larves de deuxième stade après la première mue, et ainsi de suite (fig. 86-6). Le nématode formé au cinquième stade est l'adulte. La figure 86-7 résume les cycles de vie de plusieurs nématodes intestinaux.

86-6

Étapes du développement des nématodes. (Adapté de Lee DL : The Physiology of Nemotodes. Oliver et Boyd, Edinburgh, 1965, avec permission.)