Etude de la primo-infection à Pneumocystis carinii chez le lapin (Oryctolagus cuniculus) : développement parasitaire et transmission
Résumé
Pneumocystis carinii, which is an atypical fungus, causes severe pneumonia in immunosuppressed mammals, especially in humans with AIDS. Although knowledge about the biology of P. carinii has increased in the last ten years, the epidemiology and physiopathology of P. carinii pneumonia remain poorly understood. The aim of this work was to study the evolution of the parasite burden during both spontaneous and induced pneumocystosis in rabbit. The biodiversity of P. carinii and modes of transmission were also examined. Parasite development was evaluated and compared in two groups of rabbits. The first group comprised P. carinii-free animals experimentally infected at about 30 days of age and the second group came from a spontaneously contaminated colony. A few parasites were observed microscopically in the lungs of new-born rabbits. Until 20 days of age, this spontaneous pneumocystosis increase very slowly. After this age spontaneous and experimental development was rapid. The peak of infection was reached in few days and then the parasite burden decreased rapidly. Experiments with young Pneumocystis-free rabbits allowed definition of a short prepatent period of five days and also demonstrated a peak of infection within 10 to 20 days of primary infection. The highest parasite burdens might correspond to the contagiousness of infected rabbits. This work revealed that surfactant changes were linked to P. carinii growth in this rabbit model. A dramatic decrease in phospholipids was observed during the fifth day following experimental infection., Proteins and some phospholipid levels increased concomitantly but more progressively up to the third week and might have been a consequence of alveolar disease. Considerable biodiversity of P. carinii sp.f. oryctolagi was demonstrated by means of sequencing the large-subunit mitochondrial rRNA genes. However, this diversity between different strains of P. carinii was also estiblished by comparative study of doubling times. P. carinii transmission appeared to be very efficient via contact of Pneumocystis-free rabbits with infected rabbits. Distant contamination was less efficient and did not account for the parasite burdens of the contact animals. We also showed that in utero transmission of P. carinii sp.f. oryctolagi was a supplementary route of infection beside the airborne route. Rabbits are particulary receptive to P. carinii infection and constitute a model of predilection for the characterization of P. carinii biodiversity, sources and infectious forms in the environment.
La pneumocystose est l'une des infections opportunistes les plus fréquentes et la plus grave en absence de traitement chez les patients infectés par le virus d'immunodéficience humaine. Malgré les importantes recherches réalisées depuis ces dernières années sur P. carinii, le cycle biologique, le mode de transmission et les mécanismes pathologiques de la pneumocystose restent mal connus. Nous avons entrepris des recherches sur la primo-infection par P. carinii dans le but d’étudier l'épidémiologie et l'évolution du parasitisme après cette primo-infection. Le développement parasitaire a été étudié chez des lapereaux spontanément infectés par ce parasite et chez des lapereaux indemnes de P. carinii expérimentalement infectés à l’âge de 30 jours environ. Notre étude sur le développement du parasitisme a révélé la présence de P. carinii chez les lapereaux dès la naissance. Jusqu’à l’âge de 20 jours cette pneumocystose spontanée évolue très lentement. Après cet âge correspondant au sevrage naturel des lapereaux, les pneumocystoses spontanées et induites évoluent de manière aiguë en quelques jours et régressent tout aussi rapidement. L'infection expérimentale de lapins de 30 jours indemnes de P. carinii a permis de définir une période pré-patente de cinq jours et un pic parasitaire entre 10 et 20 jours après inoculation. Cette charge parasitaire maximale correspondrait à la période la plus contagieuse des lapereaux pour leurs congénères. Nos études ont clairement montré que les modifications du surfactant alvéolaire suivent le développement parasitaire. Cette dernière analyse a pu souligner une diminution rapide des phospholipides totaux juste après l'infection expérimentale et une augmentation lente des protéines et de certains phospholipides pouvant être corrélée à une réaction inflammatoire plus tardive. Notre étude épidémiologique a permis d'identifier l'existence d'une biodiversité importante de P. carinii sp.f oryctolagi pour les gènes codant pour la grande sous-unité de l'ARNr mitochondrial. Cette importante diversité a été également établie grâce à l'étude comparative des temps de doublement de différentes souches du parasite. Les lapins contaminés expérimentalement deviennent fortement contagieux par contact pour leurs congénères pendant la période patente de l'infection (8-18 jours après l’infection). En revanche, l'éloignement la rend plus difficile. Une autre étude a montré que la transmission transplacentaire de P. carinii constitue une voie supplémentaire de passage du parasite. Le lapin est un animal particulièrement sensible à l'infection de P. carinii et constitue un modèle de prédilection pour caractériser les formes infectantes et apprécier la diversité de P. carinii dans l'environnement.