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Lutte contre le parasitisme équin : de nouvelles cibles thérapeutiques en cours d’identification

Les parasitoses causées par les vers parasites des équidés (poneys, chevaux, ânes…) ont un impact sévère sur la production et l’élevage équins. L’apparition de parasites résistants aux molécules chimiques rend inefficace certains traitements à l’échelle mondiale. Pour mieux lutter contre ces parasites, les chercheurs de l’unité ISP* étudient les mécanismes de résistance à l’aide de techniques originales.

Cheval  camarguais. © Inra, Gilles Cattiau
Par Nicolas Lamassiaude
Mis à jour le 09/08/2019
Publié le 08/08/2019

Parascaris sp. : un ver parasite présent dans le monde entier

La parasitose liée au ver parasite du cheval (Parascaris sp.) est classée par l’ANSES** parmi les dix maladies les plus préoccupantes pour la filière équine. Elle entraine des baisses de performance chez les chevaux et des amaigrissements avec un retard de croissance chez les poulains. Seules trois familles de molécules chimiques, parmi lesquelles l’ivermectine est la plus utilisée, sont disponibles pour tuer le parasite. Cependant, des parasites résistants à ces trois familles de molécules ont été décrits, notamment en France. Pour mieux lutter contre Parascaris sp., des chercheurs de l’unité ISP* étudient ces phénomènes de résistances. Quelles sont les cibles de l’ivermectine chez ce parasite et son mode d’action? Comment fonctionne la résistance ?

Les récepteurs du système nerveux des parasites : des cibles thérapeutiques majeures

Pour étudier les vers parasites, Caenorhabditis elegans est un modèle souvent utilisé. Facile à manipuler, il permet de générer rapidement de nombreux résultats, contrairement aux vers parasites. Chez ce ver non parasite, l’ivermectine agit sur des récepteurs présents dans son système nerveux. Ces récepteurs sont des protéines - véritables canaux- qui permettent la transmission d’un message nerveux. Lorsqu’ils sont activés, le message envoyé provoque l’arrêt de fonctions biologiques essentielles (mouvement, alimentation, etc). Chez C. elegans, ces récepteurs sont composés de cinq sous-unités protéiques, comme les cinq doigts de la main. Si vous rapprochez les sous-unités, vous fermez le récepteur : il n’est pas activé et le ver vit tranquillement dans le cheval. Si vous éloignez les sous unités, le récepteur s’ouvre. Il devient alors activé et le ver perd son tonus musculaire et meurt. C’est ce qui se produit avec l’ivermectine. En se fixant de façon irréversible sur le récepteur, elle déclenche l’ouverture du canal induisant la paralysie flasque (ou décontraction totale) et la mort du ver.

Identification des cibles de l’ivermectine chez le parasite équin…

Parascaris sp., ver parasite du cheval. © Inra, Nicolas Lamassiaude
Parascaris sp., ver parasite du cheval © Inra, Nicolas Lamassiaude
En se basant sur les connaissances acquises sur le ver modèle C. elegans, les chercheurs de l’unité ISP* sont parvenus à identifier 6 sous-unités constitutives des récepteurs du ver équin : cinq sont similaires à celles de C. elegans et une lui est spécifique.

Les chercheurs ont alors réalisé des assemblages de 5 sous-unités parmi les 6 identifiées, afin d’étudier les récepteurs de Parascaris sp. ainsi reconstitués.  La fonctionnalité et la pharmacologie de ces récepteurs ont pu ensuite être caractérisées grâce à un outil particulier… l’œuf de la grenouille Sud-Africaine Xenopus laevis (cf. encadré). La sensibilité d’un récepteur vis-à-vis de drogues dépend en effet de sa composition en sous-unités. Trois récepteurs sensibles à l’ivermectine ont ainsi été identifiés chez Parascaris sp.

Les chercheurs continuent leurs investigations sur le rôle de ces récepteurs dans la physiologie du parasite. A quel organe ou à quelle fonction biologique sont-ils associés ? A quel stade de développement sont-ils exprimés ? Les récepteurs de parasites sensibles à l’ivermectine sont-ils différents des récepteurs de parasites résistants ? Si oui, quelles sont-ces différences ?

…pour des applications concrètes pour la filière équine

Les travaux des chercheurs devraient apporter de nouvelles connaissances sur les cibles, les mécanismes de résistances et le mode d’action de l’ivermectine chez le ver parasite équin. A terme, ils pourraient contribuer au développement de tests de diagnostic de la résistance des vers, ce qui permettrait d’adapter les traitements pour défendre les chevaux et poneys contre Parascaris sp.

Ces recherches bénéficient d’un cofinancement de l’INRA et de la région Centre-Val de Loire.

*  ISP : Unité d’Infectiologie et de Santé Publique
**  ANSES : Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail

En savoir plus

Electrophysiologie en œuf de xénope

Electrophysiologie en œuf de xénope. © Inra, Nicolas Lamassiaude
Electrophysiologie en œuf de xénope © Inra, Nicolas Lamassiaude

L’œuf de la grenouille africaine Xenopus laevis est un outil original permettant, entre autres, l’expression à la surface de l’œuf de récepteurs protéiques se trouvant à la surface des cellules animales et végétales. Couplé à l’électrophysiologie, cet outil est utilisé par les chercheurs pour étudier la fonctionnalité et la pharmacologie des récepteurs.

Comment cela fonctionne-t-il ? Les ARN messagers (ARNm : intermédiaire entre ADN et protéine) des sous unités protéiques des récepteurs sont injectés seuls ou en combinaison dans les œufs de xénope. Après quelques jours, les ARNm se traduisent en protéines ; et les récepteurs protéiques s’expriment à la membrane de l’œuf. S’ils sont fonctionnels et sensibles, l’application d’ivermectine déclenche l’ouverture des récepteurs qui laissent passer des ions. Cet échange d’ions entre l’extérieur et l’intérieur de l’œuf génère un courant électrique enregistrable par deux électrodes. Si aucun courant n’est enregistré suite à l’application d’ivermectine, c’est que les récepteurs ne sont pas fonctionnels ni sensibles. Cette technique permet également de mettre en évidence les récepteurs devenus insensibles à l’ivermectine (suite à des mutations), à l’origine de la résistance du parasite.

Ma thèse en 3 500 signes. © Inra, Véronique Gavalda

Ma thèse en 3 500 signes

Initiée en 2016, « Ma thèse en 3 500 signes » est une action destinée aux doctorants et jeunes docteurs ayant préparé leur thèse dans une unité du département Santé Animale de l’Inra.

Elle vise à développer les capacités des jeunes chercheurs à communiquer vers le grand public et s'intègre dans la formation par la recherche des doctorants. Ils sont accompagnés dans la rédaction d’une actualité web présentant leurs travaux de recherche en 3 500 signes (environ). Destinée au grand public, l’actualité est ensuite publiée sur le site web du département santé animale, avec le nom des jeunes chercheurs qui apparaissent comme rédacteurs.

Nicolas Lamassiaude. © Inra

A PROPOS DE

Nicolas Lamassiaude, rédacteur de cette actualité, est lauréat  de l’édition 2019 du concours régional « Ma thèse en 180s ». Les candidats disposent de 3 minutes pour présenter oralement leurs recherches, avec une seule diapositive et sans notes. Ce concours de communication est organisé nationalement par la Conférence des Présidents d’Universités et le CNRS. Nicolas a remporté le « 1er prix du jury » pour la région Centre Val de Loire.  

Voir la vidéo

Nicolas a également reçu le 1er prix de la meilleure communication orale au congrès international de la World Association for the Advancement of Veterinary Parasitology (WAAVP) qui s’est tenu du 7 au 11 juillet 2019 à Madison (Etats-Unis).

Ce projet de recherche est effectué dans le cadre de sa thèse de doctorat qu’il prépare dans l’unité ISP*, au sein de l’équipe « Multirésistances et pouvoir Pathogène des Nématodes ». Sa thèse s’intitule : « Identification et caractérisation fonctionnelle des cibles pharmacologiques des lactones macrocycliques chez le nématode parasite du cheval Parascaris sp. ». Nicolas est doctorant en deuxième année à l’Ecole doctorale Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant (SSBCV) rattachée à l’Université de Tours. Sa thèse est cofinancée par l’INRA et la Région Centre Val de Loire.