Soutenance de thèse de NADIA AMANZOUGAGHENE

Les poux de tête (Pediculus humanus capitis) et les poux de corps (P. h. humanus) sont des ectoparasites hématophages obligatoires qui ont coévolué avec les humains depuis des milliers d’années. L'analyse de l’ADN mitochondrial a classé les poux de tête en cinq clades (A-E) et a placé les poux de corps dans les clades A et D. Actuellement, les poux de corps sont reconnus comme les principaux vecteurs de maladies telles que le typhus épidémique, la fièvre des tranchées et la fièvre récurrente causées par Rickettsia prowazekii, Bartonella quintana, et Borrelia recurrentis respectivement, alors que les poux de tête quant à eux ne sont considérés que comme vecteurs potentiels. Dans la première partie de notre thèse, nous avons étudié la diversité génétique des poux anciens et contemporains. Ainsi, l’analyse des poux de tête provenant d'Israël datant de la période romaine a révélé pour la premier fois la présence de clade B au Moyen-Orient, supportant une origine asiatique pour ce clade, suivie par son introduction au Nouveau Monde via les premiers hommes ayant atteint le continent. En outre, nous avons mis en évidence pour la première fois la présence d'un nouveau clade F, démontrant que la diversité génétique des poux est plus élevée qu'on ne le pensait auparavant. Dans une deuxième partie, nous avons développé une nouvelle technique de PCR en temps réel pour identification moléculaire rapide des clades de poux, puis nous avons étudié les pathogènes qui leurs sont associés. L’analyse d’une large collection de poux provenant de différents pays a mis en évidence la présence de l’ADN de plusieurs bactéries, ce qui renforce l'hypothèse de rôle vectoriel probable des poux de tête. Ainsi, Bartonella quintana a été détectée dans les poux de tête clade E du Mali et Borrelia recurrentis dans des poux de tête de clade A des pygmées de République du Congo. Par ailleurs, d'autres bactéries qui ne sont pas habituellement vectorisées par les poux telles que Coxiella burnetii, Rickettsia aeschlimannii, Borrelia theileri et de potentielles nouvelles espèces de genre Anaplasma et Ehrlichia ont été détectées pour la première fois chez les poux. En outre, nous avons mis en évidence une infection massive des poux par plusieurs espèces d’Acinetobacter suggérant que les poux peuvent constituer un hôte préférentiel pour ces bactéries. Enfin, nous nous sommes intéressés à l'étude des mécanismes de résistance des poux à l’ivermectine. Dans un premier travail, des poux de tête cliniquement résistants à l’ivermectine récoltés au Sénégal ont été analysés en ciblant le gène GluCl, connu pour être impliqué dans la résistance à l’ivermectine. Les résultats obtenus ont mis en évidence la présence de trois mutations faux-sens qui sont retrouvées uniquement chez les poux résistants. Dans un deuxième travail, l’analyse protéomique comparative entre une souche de poux de corps rendue résistante à l’ivermectine et la souche sensible de référence a révélé que la complexine, une protéine de liaison SNARE jouant un rôle clé dans la régulation de la libération des neurotransmetteurs, a été la plus significativement down-régulée chez la souche résistante. La suppression de l’expression de la complexine chez des poux sensibles via les ARN interférents a induit leur résistance à l'ivermectine. Ceci représente la première évidence liant cette protéine à la résistance à l’ivermectine et aux insecticides en générale.

Head lice, Pediculus capitis humanus, and body lice, Pediculus h. humanus, are obligate blood-sucking parasites that have co-evolved with their human hosts over millions of years. Head lice are classified into five divergent mitochondrial clades (A, B, C, D, and E) exhibiting some geographic differences, while body lice belong only to clades A and D. Currently, the body lice are the only recognized disease vector of epidemic typhus, trench fever and relapsing fever caused by Rickettsia prowazekii, Bartonella quintana, and Borrelia recurrentis, respectively, while the head lice are so far considered as potential vectors. In the first part of our thesis we aimed to study the genetic diversity of ancient and contemporary lice. Through the analysis of head lice from Israel of approximately 2,000 years old, we reported for the first time the existence of the clade B in the Middle East, supporting an Asian origin for this clade followed by its introduction into the New World with the early people. In addition, we highlighted the existence of a sixth mitochondrial clade (Clade F) suggesting that the level of genetic diversity in human lice is higher than previously thought. Secondary we have developed a new qPCR for a quick molecular identification of all the known clades of lice, which provided to be very useful when analyzing large collections. Then we investigated head-lice-borne associated pathogens by testing several head lice from different countries. The search of head lice-associated microorganisms revealed the presence of the DNA of several bacterial pathogens reinforcing their potential role as vectors of pathogens. Indeed, Bartonella quintana was detected in head lice of the clade E from Mali. Borrelia recurrentis was detected in head lice of the clade A pygmy individuals from the Republic of the Congo. Several other bacteria which were not usually associated with lice, such as Coxiella burnetii, Rickettsia aeschlimannii, Borrelia theileri and potential new species from the Anaplasma and Ehrlichia were detected for the first time in lice. In addition, we demonstrated a widespread infection of lice with several species of Acinetobacter, suggesting lice as possible preferential host for these bacteria. We finally, investigated potential mechanisms underlying resistance to ivermectin in lice, one of the most effective insecticides against lice infestations. For this purpose, samples of wild population of head lice were collected from ivermectin-treated individuals from Dielmo (Senegal). The clinically confirmed ivermectin resistant individuals were subjected to genetic analysis targeting GluCl gene, the primary target of ivermectin known to be involved in resistance. Using DNA-polymorphism analysis, we have identified, for the first time, the occurrence of three non-synonymous mutations in GluCl gene specific to resistant lice. In a second study, through proteomic analysis of laboratory susceptible and ivermectin-selected resistant body lice, a complexin, a neuronal protein that plays a key role in regulating neurotransmitter release, was shown to be the most significantly down-expressed in ivermectin-resistant lice. Its down-expression by RNA-interference in susceptible lice induced resistance to ivermectin, providing evidence that complexin plays a significant role in regulating ivermectin resistance and represents the first evidence that links complexin to insecticide resistance.