Host adaptation and host-parasite co-evolution in cryptosporidium: implications for taxonomy and public health

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Host adaptation and host-parasite co-evolution in
cryptosporidium implications for taxonomy and
public health

• Pierre Marchand
• Yves-Marie Marteau
• Nicolas Malec

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Cryptosporidium

• Protozoaire du sub-phylum des sporozoaires
  faisant partie de la classe des coccidies
• On en discerne différents genres dont c.parvum,
  c. Muris et c.meleagridis
• Aspect zoonotique important
• Distribution cosmopolite

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Cryptosporidium en immunofluoresence
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Présentation de lexpérience

• Utilisation doocystes provenant de matières
  fécales.(zones géographiques variées)
• Extraction de lADN et séquençage de 3 fragments
  - ssrRNA
• - HSP70 gene
• - actine gene
• Comparaison des séquences obtenues avec les
  études précédentes.

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Résultats

• ssrRNA différence de plus dun nucléotide par
  100 pb
• Actine et HSP70 différence de plus de 5
  nucléotides par 100 pb

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Construction darbres phylogénétiques
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Analyse des résultats

• On distingue deux groupes principaux
• - Les cryptosporidiums gastriques
• - Les cryptosporidiums intestinaux
• Les cryptosporidiums proches dans larbre
  phylogénétique parasitent des espèces qui ont un
  ancêtre commun.

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Analyse des résultats

• Chaque espèce se positionne dans un ordre
  différent au sein des deux groupes selon le gène
  utilisé pour construire larbre.
• ssrRNa évolution lente limitée à certaines
  régions du gène
• HSP70 et actine hautement polymorphique sur
  toute la longueur du gène.

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Analyse des résultats

• ssrRNA trop peu de variations pour différencier
  les espèces
• HSP70 et actine gene idéal pour différencier
  deux cryptosporidium proches phylogénétiquement

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Conclusion

• Les hôtes apparentés génétiquement hébergent
  souvent des cryptosporidiums proches au niveau
  phylogénétique
• Comment expliquer les exceptions?
  
• parasite incorrectement nommé (hôte
  originel différent de celui chez qui il a été
  découvert)
• Santé publique

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Analogie

• Les premiers virus informatiques créés étaient
  fort simples. Les fabricants ont alors mis sur le
  marché des anti-virus simples capable de les
  détruire. Mais, très vite, les plaisantins ont
  mis au point des "virus" plus sophistiqués,
  contraignant les fabricants à sophistiquer à leur
  tour leur produit. Et ainsi de suite, sans fin.

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Lhypothèse de la Reine rouge

• Sont avantagé par la sélection
• Les individus qui développent des mécanismes de
  défense efficace contre leurs parasites. Cest
  le principe de lévolution
• Les parasites qui luttent efficacement contre les
  mécanismes de défense de leurs hôtes. Cest le
  principe de la co-évolution.
• Et ainsi de suite sans fin

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Lhypothèse de la Reine rouge
1973, Leigh Van Valen  lhypothèse de la " Reine
rouge "  Une espèce existant depuis longtemps
n'est pas pour autant mieux adaptée à son
environnement, qu'une espèce d'apparition plus
récente.
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Lhypothèse de la Reine rouge

• Tout progrès dans la valeur adaptative d'une
  espèce quelconque modifie l'environnement des
  espèces qui l'entourent et les oblige à
  s'adapter. Cette adaptation provoque à son tour
  un changement dans l'environnement de la première
  espèce, ce qui la pousse à un nouvel épisode de
  sélection, et ainsi de suite.

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Discussion

• Co-évolution?
• Adaptation de lhôte envers le parasite?
• Létude réalisée vise plutôt à établir une
  taxonomie basée sur le génome afin déviter de
  restreindre un parasite à une espèce(par exemple
  en nommant celui-ci en fonction de lhôte sur
  lequel il a été découvert)

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Bibliographie

• Article
• Lihua Xiao, Irshad M.Sulaiman, Una M. Ryan,
  Ling Zhou, Edward R. Atwill, Monica L. Tischler,
  Xichen Zhang, Ronald Fayer, Altaf A. La
• International Journal for Parasitology 32
  (2002) 1773-1785.
• Cours
• B. Losson, Parasitologie 1er doctorat
• Liens Internet.
• http//www.futura-sciences.com/decouvrir/d/dossier
  68-1.php
• http//www.ens-lyon.fr/DSVT/AGREG_SVT/Ressources/T
  PTDs/Geol/Evolution/Evo_pal1.htm
• http//perso.wanadoo.fr/papiers.universitaires/bio
  20.htm