Parasitisme et stratégies de survie et de développement :

de l’altération de cellules, d’organes aux modifications du comportement de l’hôte

Larve de Trichine dans la cellule musculaire

Parasitisme

• Co-évolution et équilibre réciproque

• Cycles très complexes des parasites eucaryotes et stratégies nécessaires pour la survie et le développement

• Maintenir l’hôte en vie pour assurer la pérennité des cycles parasitaires dans certains cas

Comment arriver à favoriser le développement parasitaire

Pour le parasite

Augmenter les rencontres et donc la transmission des parasites processus de favorisation

Augmenter les moyens de défense vis à vis des défenses mises en place par l’hôte processus d’échappement

Assurer une stratégie permettant une pression de sélection et assurer la dissémination

Augmenter la capacité à se reproduire (fitness)

Pour l’hôte: objectifs opposés

Eviter les rencontres

Affiner les moyens de défense vis à vis des parasites

Reconnaître l’individu parasité

Assurer une stratégie permettant une pression de sélection ou atténuer les effets délétères du parasite

Stratégies parasitaires

• Tromperies– Camouflage

– Attraction chimique

– Détournement du fonctionnement

– Contrainte physiologique

– Echappement

• Modifications comportementales– Sécrétion de

neuromédiateurs ou stimulation de sécrétion de neuromédiateurs ou autres substances actives modifiant le comportement.

Stratégie de camouflage

Cas du coucou ponte dans le nid de passereaux en profitant du départ des parents

Développement plus rapide de l’œuf du coucou

Eclosion et élimination des autres oeufs

Coucou gris

Adaptation des passereaux reconnaissance de l’œuf

Réaction de sélection adaptative: augmenter les ressemblances des œufs avec ceux des oiseaux parasités

Utilisation de phéromones et mimétisme, « cheval de Troie »

Sécrétion de composés proches de phéromones d’abeilles femelles par des insectes parasites Meloe franciscanus. Amas de larves mimant grossièrement l’abeille et sécrétion d’hormones femelles. Attraction des mâles; les larves de ce coléoptère grimpent sur l’abeille et seront transportées jusqu’au nid où elles se nourriront de miel et des œufs.

Effort de groupe avec possibilité de détecter la future proie.

Larve en tas en position d’attente Larves sur le dos du mâle

Coléoptère adulte

Adaptation aux conditions arides de ce parasite qui a trouvé le moyen le plus efficace de nourrir ces larves (région désertique USA)

Exemple de coopération et d’adaptation chez des parasites d’insectes avec camouflage et attraction de la proie (effort de groupe pour la synthèse des composés)

Utilisation des réserves faites par d’autres insectes assurant la survie et le développement des larves et transformation en coléoptères adultes non parasites.

Sécrétion de substances attractives

Observation de piqûres plus importantes des anophèles sur les individus parasités par Plasmodium (Lacroix et al 2005).

Augmentation des concentrations lors des piqûres par action sur les vecteurs

Sécrétion d’un gel obstructif nécessitant la régurgitation de ce gel et l’injection d’une grande quantité de parasites responsables d’une parasitose viscérale sévère la leishmaniose.

Les bactéries causant la peste forment une boule compacte dans le tube digestif de la puce empêchant la prise de repas; la puce doit cracher dans l’organisme cette masse formée de milliers de bactéries.

Phlébotome

Puce

Modification de l’aspect de l’hôte

But : favoriser la prédation par l’hôte définitif et assurer le cycle et le développement parasitaire.

Escargot sain

Escargot parasité par un ver trématode (Leucochloridium paradoxum); les formes parasitaires s’accumulent dans les tentacules

Possible amputation des tentacules qui tombent et bougent comme une chenille très colorée sous l’action des parasites pour attirer l’attention des oiseaux hôtes définitifs.

Les formes infestantes sont groupées dans ces excroissances.

Elles échappent à la digestion chez l’hôte définitif, cycle assuré.

Action de vers plats sur les coques

Fixation des formes parasitaires sur le pied, fixation impossible sur le fond marin et augmentation des possibilités de prédation par les oiseaux marins hôte définitif.

Défaut de fermeture des coques par fixation du trématode Gymnopallus. Ouverture facilitée par formation de brèches.

Coque parasitée

Coques saines

Les gobies mous

Limitation de l’activité de certains organes

Les gobies sont de petits poissons vifs dont se nourrissent d’autres poissons plus gros.

Le ver parasite du gobie se fixe sur les nageoires pectorales et limite la vitesse du gobie qui sera plus facilement avalé par le poisson prédateur hôte définitif du parasite.

Action sur la couleur de l’hôte

Les larves de parasites modifient la couleur des fourmis parasitées en jaune pour que le pic (hôte définitif) les voit mieux et les dévore plus facilement

(Photo Laurent Péru)

Modification du comportement

Modification du comportement

Action simple

ex : Provoquer des irritations donc des besoins de grattage et entraîner l’hôte à s’inoculer les formes infestantes ou à les ingérer

Triatome vecteur de la maladie de Chagas

Chagome

Exemple de l’autoinfestation dans l’oxyurose

Œufs d’oxyures

Adulte femelle

Action sur le comportement

Action directe sur le fonctionnement du système nerveux

Fourmi et parasite de la petite douve

Manipulation du comportement de la fourmi hôte intermédiaire du parasite D. dentriticum et de l’escargot (rejet de bave après le lever du soleil)

Une cercaire « sacrifiée » va migrer dans la glande sub oesophagienne de la fourmi et provoquer une modification du comportement

La fourmi parasitée grimpe sur les hautes herbes et reste immobile

Elle sera ingérée par les ruminants (ovins, caprins) hôte définitif de la petite douve Dicroceolium dendriticum

La cercaire pirate sera détruite par ingestion mais les métacercaires de la cavité abdominale pourront se transformer en adulte chez l’hôte définitif.

Un parasite qui pousse son hôte au suicide: cas des gordiaceae

Forme adulte non parasite, ver rond et très fin vivant dans l’eau douce, la larve va pénétrer dans un insecte type sauterelle ou grillon, grignoter les tissus et se développer

Cycle larve chez insecte terrestre

L’insecte parasité se suicide par noyade sous l’action du parasite, l’adulte sort alors de la cavité de l’insecte pour se reproduire (celle-ci ne peut se faire que dans l’eau douce).

Gordiacae: échappement du ver à l’ingestion de l’insecte infesté

Toxoplasmose et rongeurs

Le parasite modifie la perception du danger chez le rat

• Inhibition de la capacité de sentir la présence du chat

• Dans certains cas attirance pour le chat

Donc prédation facilitée de l’animal parasité par le chat hôte définitif de cette parasitose.

Homme relation schizophrénie?

Gammare et modification du comportement

Les gammares fous

Crustacé

Les formes larvaires d’un ver trématode (Microphallus papillorobustus) parasite modifie par sécrétion de neuromédiateur le comportement lors de danger

Agitation incoordonnée en cas de danger

Inversion du géotactisme (déplacement en surface) et prédation facilitée par les oiseaux

Attraction par la lumière donc repérage plus facile par les poissons dans le cas ou le poisson est hôte définitif.

Gammares sains : géotaxie positive et phototaxie négative.

Evolution avec le cas de parasites auto-stoppeurs

Connaissance par d’autres parasites de la favorisation liée à la présence de formes larvaires de ver dans les gammares (genre Maritrema) et recherche de ces crustacés parasités pour assurer la réalisation de leur cycle.

Les gammares parasités par le manipulateur seront préférentiellement infestés par le second parasite non manipulateur notion de parasites auto stoppeurs

Insectes parasitoïdes• Parasites temporaires d’autres

insectes (proche de la prédation)– Ponte des œufs dans le corps de la

victime (chenilles) les larves vont dévorer l’hôte de l’intérieur blocage des défenses immunitaires de l’hôte en associant lors de la ponte une inoculation de virus qui vont bloquer le système immunitaire de l’hôte

– Manipulation du génome viral par l’insecte

– L’insecte parasité dans tous les cas meurt.

Drezen et al;Virologie; 1999, 3: 11-21.

Application à la lutte biologique des capacités destructrices des

parasitoïdes

Adaptation en réponse aux attaques de parasitoïdes

Modification des ailes des grillons en Hawaï, avec impossibilité de faire du bruit car une mouche est attirée par les stridulations et pond sur le dos des grillons qui sont ensuite dévorés par les asticots.

Choix de survie mais difficulté de reproduction.

Détournement du fonctionnement cellulaire normal

• Cas de la trichinose

Adulte

larve

Parasite vrai de la cellule musculairese comporte comme un virus

La machinerie cellulaire est détournée au profit de la larve, elle génère une formation de capsule et une protection de collagène autour du kyste, cette formation dure environ 20j avant que le kyste soit formé et que la larve devienne infestante pour un nouvel hôte. La longévité peut dépasser plusieurs années.

Si l’individu est immunodéprimé 100% des larves pourront entrer dans les cellules musculaires surtout des muscles striés squelettiques, la cellule parasitée sera transformée en cellule nourricière qui perd sa spécialisation et fournira l’énergie et le matériel pour la formation de la capsule de collagène de la larve, cependant si la synthèse de collagène est trop abondante la larve est étouffée et se calcifie.

Phénomène d’échappement

• Pénétration dans les cellules de défense (toxoplasmose..)• Sécrétion de protéine leurre ou hyper sécrétion de

protéines non fonctionnelles (Schistosome)• Changement constant des protéines de membranes

(trypanosomes champions de la variation antigénique)• Altération des fonctions immunitaires (sécrétion de

cytokines, modulation des réponses immunes, lyse d’anticorps…)

Parasite de sauterelles, il émet un signal qui provoque la multiplication des cellules épidermiques de l’hôte, celles-ci entourent le parasite et forme une poche protectrice. Le parasite est désormais à l’abri des attaques du système immunitaire de l’hôte.

Phénomène d’échappement (exemple)

Conclusion

• Adaptabilité constante: gage de survie mutuelle avec mise au point de stratégies étonnantes

• Dynamisme des relations hôte /parasite et notion de pression sélective

• Interventions des parasites sur les écosystèmes avec la notion d’interaction durable.