Génétique et vulnérabilités face à la grippe dans le Pacfique

En réponse à une revue de l’épidémiologie très particulière qu’a été celle de la grippe humaine en 1918-1920 dans le Pacifique, notamment comparée à l’évolution en Europe et en Amérique du Nord à l’époque, notre équipe a souligné le rôle possible de l’évolution du virus grippal. Le rôle joué par les susceptibilités génétiques pourrait avoir été encore plus important, faisant payer aux populations Océaniennes d’ascendance non-Européenne, non-Asiatique un tribut disproportionnément élevé à la grippe au cours des pandémies successives. Cette lettre est accessible ici.

S’ils existent, l’identification de marqueurs génétiques de vulnérabilité face à la grippe sévère pourrait permettre une meilleure identification voire une prise en charge mieux ajustée des patients ou populations aux risques les plus élevés. L’équipe se mobilise pour mettre en oeuvre un projet de recherche sur ce thème important pour les populations de Nouvelle-Calédonie.

L’étude Lepto-R

La leptospirose est une zoonose mondiale infectant >1 million personnes/an. Les humains se contaminent directement ou indirectement avec les leptospires présents chez les mammifères (surtout les rongeurs). La présentation clinique peut aller d’une forme asymptomatique – le cas le plus fréquent – à une défaillance multi-viscérale sévère avec une létalité>5%. L’atteinte rénale initiale est fréquente et peut nécessiter une dialyse rénale, mais ses conséquences sur la fonction rénale à long terme sont moins connues.

Menée en étroite coopération entre le CHT et l’IPNC, l’étude Lepto-R est à la fois rétrospective chez les patients hospitalisés avec leptospirose confirmée depuis 2016 et prospective sur les patients hospitalisés à partir du 1er janvier 2018, avec un suivi poursuivi à M6, M12 et M24. Lepto-R étudie la présentation clinique et biologique de la maladie rénale aiguë et chronique associée à la leptospirose. Après consentement, des investigations biochimiques, immunitaires et génétiques seront menées sur le sang et les urines pour tenter de mieux comprendre la physiopathologie de l’atteinte rénale en particulier résiduelle afin de mieux la prévenir.

L’étude Lepto-R vise donc à identifier les principaux facteurs cliniques ou biologiques étroitement associés à la survenue de complications, à l’insuffisance rénale aiguë, à l’insuffisance rénale chronique ou au décès, dans le but de mieux identifier les patients nécessitant un suivi ou une prise en charge encore plus attentifs. Cette étude principale est associée à deux sous-études cliniques et une étude sur la réponse immunitaire chez des patients hospitalisés pour leptospirose en Nouvelle-Calédonie.

La leptospirose en Nouvelle-Calédonie a été responsable entre 2016-2018 de plus de 230 formes symptomatiques, 135 hospitalisations dont 80 insuffisances rénales aiguës avec parfois une maladie rénale chronique, et 9 décès. Elle constitue un enjeu de Santé Publique justifiant des études approfondies menées conjointement par l’Institut Pasteur, la DASS et le CHT.

Les 10 ans anniversaire du cours d’immunologie de l’Institut Pasteur de Hong Kong

Participation d’une chercheure de l’IPNC au Symposium Anniversaire des 10 ans du cours d’immunologie de l’Institut Pasteur de Hong Kong – 14/12/2018

Aux côtés des autres alumni, Dr Mariko Matsui (promotion 2009) a présenté son parcours à l’IPNC au cours de cette décennie notamment ses projets scientifiques sur l’immunité de la leptospirose et plus précisément la régulation des médiateurs de l’inflammation, les cytokines, et leur rôle dans la physiopathologie de la maladie (Cytokine Regulation in Leptospirosis Pathogenesis). Ce fut l’occasion de renforcer les liens avec les immunologistes du Réseau International des Institut Pasteur présent au symposium.

http://www.hkupasteur.hku.hk/index.php/Teaching/News/2018/12

Identification des leptospires par Maldi-Tof

Maldi-Tof identification of Leptospira spp.
Chercheur principal Cyrille Goarant
Point focal IPNC Dominique Girault, Cyrille Goarant
Collaborateurs  IPNC Roman Thibeaux, Malia Kainiu, Julien Colot
Budget 1 000 euros Budget devoted to IPNC : NA
Financements IPNC
Agenda Date de début2015 Date de fin : 2019

Contexte

L’IPNC a acquis un automate de spectrométrie de masse couplé à un logiciel permettant, par comparaison avec une base de données de spectres de référence, l’identification des bactéries. Ce système, rapide et fiable, est maintenant utilisé en routine pour la microbiologie médicale. Nous avons voulu utiliser ce système pour identifier les bactéries du genre Leptospira.

Objectifs

Les objectifs étaient de créer une base de données de spectres de masse de souches de référence du genre Leptospira, puis d’utiliser celle-ci pour contrôler l’identification des souches utilisées pour la sérologie MAT ainsi que des souches inconnues.

Méthodes

Une revue bibliographique a permis d’identifier 3 équipes ayant créé des spectres de masse de bactéries du genre Leptospira. Les auteurs correspondants des articles ont été contactés et sollicités pour partager leur base de données de spectres de masse. Le Dr Anna Rettinger de l’Université de Munich a accepté de transmettre ses spectres de référence.

Nous avons également créé des spectres de référence de toutes les espèces connues. Des souches inconnues (isolats de patients) ou connues (souches du panel MAT de sérologie) ont ensuite été identifiées à l’aveugle.

Enfin, des isolats environnementaux de Nouvelle-Calédonie appartenant à des espèces nouvelles ont été analysés avec la même technique.

Résultats

Les essais préliminaires ont permis d’optimiser la technique de préparation des leptospires pour lecture de leur spectre de masse sur le Maldi-Tof Bruker. Les spectres de référence de souches représentant les 35 espèces connues de Leptospira ont été créés et regroupés dans une base de données « recherche » dédiée.

L’analyse à l’aveugle de souches montre une très bonne fiabilité pour l’identification au niveau de l’espèce, mais une précision insuffisante pour identifier au niveau individuel les souches utilisées comme antigènes pour la sérologie MAT. Les souches isolées de patients ont toutes été identifiées au niveau de l’espèce avec des scores élevés considérés comme diagnostiques.

Perspectives

La base de données de spectres de référence des Leptospira est en ce moment enrichie en continu pour inclure toutes les espèces validement décrites.

Valorisation 

Thibeaux R, Girault D, Bierque E, Soupé-Gilbert ME, Rettinger A, Douyere A, Meyer M, Iraola G, Picardeau M, Goarant C, 2018. Biodiversity of environmental Leptospira: improving identification and revisiting the diagnosis. Front. Microbiol. 9: 816.

Communication grand public par l’Institut Pasteur

 

Survie des leptospires dans l’eau

Survie de leptospires pathogènes dns des eaux pauvres en nutriments: vers une meillere connaissance du réservoir environnemental des leptospires.
Principal investigator Emilie Bierque
Focal point IPNC Emilie Bierque, Cyrille Goarant
Collaborators at IPNC Marie-Estelle Soupé-Gilbert, Malia Kainiu
Other Collaborators Stagiaires
Total budget of project 8 300 euros Budget devoted to IPNC: NA
Funding IPNC
Timeline Start date: 2016 End date: 2019
Contexte
La transmission de la leptospirose à l’homme se fait par l’exposition à des leptospires virulents par contact avec l’urine ou les tissus d’animaux infectés, le plus souvent indirectement via un réservoir hydrotellurique. Pourtant, les facteurs conditionnant la survie des leptospires pathogènes dans l’environnement demeurent très mal connus.
Objectifs
L’objectif est de décrire la survie de leptospires dans des eaux de différentes compositions minérales.
Méthodes
Notre expérimentation utilise des eaux stérilisées pour étudier l’effet de la composition ionique des eaux testées sans les interactions complexes qui pourraient se produire dans la microflore multi-spécifique. Pour éviter la précipitation des sels qui se produirait lors de l’autoclavage et modifierait la composition ionique, les eaux ont été stérilisées par une filtration à 0,1 μm en utilisant des cartouches jetables stériles, puis distribuées dans des flasques de culture en plastique de 50 mL avec 2 lamelles de verre stériles pour évaluer l’adhérence des leptospires et observer d’éventuels changements morphologiques. Des leptospires sont ajoutés dans chaque flasque à une concentration finale de 106 Leptospires / mL. Les flacons de culture sont incubés à 30°C à l’obscurité, puis prélevés après différentes durées d’incubation, pendant un maximum de 2 ans.
Résultats
Après douze mois d’expérimentation, les résultats révèlent différents taux de survie selon l’eau utilisée, dès 30 jours d’incubation. Nous observons une différence de comportement entre les souches de leptospires seulement pour l’eau la plus minéralisé. Deux eaux semblent permettre une meilleure survie de trois des quatre souches étudiées. De plus, l’eau la plus minéralisée semble devenir favorable à la survie d’une des souches au bout d’un an de survie. Les trois souches restent vivantes et virulentes (pour les pathogènes) après au moins 9 mois en eaux alors que la quatrième n’a pas survécu après seulement deux jours. La microscopie nous permet également d’observer la formation d’amas cellulaires à partir de 60 jours d’incubation pour les pathogènes et dès 2 jours pour la souche saprophyte.
Perspectives
Notre étude permettra d’identifier la composition ionique des eaux favorisant la survie des leptospires et ainsi acquérir des données importantes sur leur survie et le maintien de la virulence dans des conditions pauvres en nutriments, l’environnement aqueux constituant la principale source de contamination humaine.
Valorisation 
Mélanie Faure, L2 student at University of New Caledonia made a 2-month training period on this subject.

Bierque E, Soupé-Gilbert ME, Geroult S, Thibeaux R and Goarant C. Leptospira survival in freshwater microcosms. Poster at the ILS conference, Palmerston North, NZ, November 2017.

 

Publications UREL

2019

Leptospirosis under the bibliometrics radar: evidence for a vicious circle of neglect
Goarant C, Picardeau M, Morand S, K Marie McIntyre
J Glob Health 9(1):010302. Texte intégral/Full text Format pdf

2018

Leptospirosis in French historical medical literature – Weil’s disease or Kelsch’s disease?
Tarantola A, Goarant C. 
Am J Trop Med Hyg 99(6):1366-1368. doi: 10.4269/ajtmh.18-0629. Vers PubMed

A large leptospirosis outbreak following successive severe floods in Fiji, 2012.
Togami E, Kama M, Goarant C, Craig SB, Lau C, Ritter JM, Imrie A, Ko A, Nilles E. 
Am J Trop Med Hyg 99(4):849-851. doi: 10.4269/ajtmh.18-0335. Vers PubMed

Evidence of human leptospirosis cases in a cohort of febrile patients in Bangui, Central African Republic: a retrospective study, 2012-2015.
Rubbo PA, Soupé-Gilbert ME, Golongba DM, Mbombo F, Girault D, Nakoune E, Lombart JP, Breurec S, Goarant C. 
BMC Infect Dis 18(1):376. doi: 10.1186/s12879-018-3298-z. Texte intégral/Full text

High incidence of leptospirosis in an observational study of hospital outpatients in Vanuatu highlights the need for improved awareness and diagnostic capacities.
Pakoa JG, Soupé-Gilbert ME, Girault D, Takau D, Gaviga J, Gourinat AC, Tarantola A, Goarant C. 
PLoS Negl Trop Dis 12(6):e0006564. doi: 10.1371/journal.pntd.0006564. Texte intégral/Full text

A systematic review of human and animal leptospirosis in the Pacific Islands reveals pathogen and reservoir diversity.
Guernier V, Goarant C, Benshop J, Lau CL.
PLoS Negl Trop Dis 2018 ; 12:e0006503. doi: 10.1371/
journal.pntd.0006503. Texte intégral

Biodiversity of environmental Leptospira: improving identification and revisiting the diagnosis.
Thibeaux R, Girault D, Bierque E, Soupé-Gilbert ME, Rettinger A, Douyere A, Meyer M, Iraola G, Picardeau M, Goarant C.
Frontiers in Microbiology 9: 816. doi: 10.3389/fmicb.2018.00816. Texte intégral

Deciphering the unexplored Leptospira diversity from soils uncovers genomic evolution to virulence.
Thibeaux R, Iraola G, Ferrés I, Bierque E, Girault D, Soupé-Gilbert ME, Picardeau M, Goarant C. 
Microbial Genomics  2018:4. doi: 10.1099/mgen.0.000144. Texte intégral

Advances and challenges in barcoding pathogenic and environmental Leptospira.
Guernier V, Allan KJ, Goarant C. 
Parasitology 145:595-607. doi: 10.1017/S0031182017001147. Vers PubMed

2017

Continuous excretion of Leptospira borgpetersenii Ballum in mice assessed by viability-quantitative PCR.
Soupé-Gilbert ME, Bierque E, Geroult S, Teurlai M, Goarant C.
Am J Trop Med Hyg 97(4):1088-1093. doi: 10.4269/ajtmh.17-0114. Vers PubMed

Diagnostic présomptif de leptospirose avant la séroconversion : à propos de 338 cas à Wallis et Futuna de 2008 à 2015.
Massenet D, Couteaux C, Goarant C.
Annales de Biologie Clinique 75: 167-172. Vers PubMed

High level of IL-10 expression in the blood of animal models possibly relates to resistance against leptospirosis.
Matsui M, Roche L, Soupé-Gilbert ME, Hasan M, Monchy D, Goarant C.
Cytokine 96: 144-151. Vers PubMed

Seeking the environmental source of Leptospirosis reveals durable bacterial viability in river soils.
Thibeaux R, Geroult S, Benezech C, Chabaud S, Soupé-Gilbert ME, Girault D, Bierque E, Goarant C.
PLoS Negl Trop Dis 11: e0005414. Texte intégral/Full text

Isolation of Leptospira from blood culture bottles.
Girault D, Soupé-Gilbert ME, Geroult S, Colot J, Goarant C
Diag Microbiol Infect Dis 88(1):17-19. Texte intégral/Full text

2016

Leptospirosis: risk factors and management challenges in developing countries.
Goarant C.
Res Rep Trop Med 7: 49-62. Texte intégral

Cytokine and Chemokine expression in kidneys during chronic leptospirosis in reservoir and susceptible animal models.
Matsui M, Roche L, Geroult S, Soupé-Gilbert ME, Monchy D, Huerre M, Goarant C. 
PLoS One 11(5):e0156084. Texte intégral

Zika virus infection as an unexpected finding in a leptospirosis patient.
Biron A, Cazorla C, Amar J, Pfannstiel A, Dupont-Rouzeyrol M, Goarant C. 
JMM Case Reports 3(3):e005033. Texte intégral

2015

An unprecedented high incidence of leptospirosis in Futuna, South Pacific, 2004 – 2014, evidenced by retrospective analysis of surveillance data
Massenet D, Yvon JF, Couteaux C, Goarant C.
PLoS One 10:e0142063. Texte intégral

Leptospirosis after a stay in Madagascar.
Pagès F, Kuli B, Moiton MP, Goarant C, Jaffar-Bandjee MC
Journal of Travel Medicine 22:136-139. Vers PubMed

Severity markers in severe leptospirosis: a cohort study.
Makulski M, Boisier P, Lacassin F, Soupé-Gilbert ME, Mauron C, Bruyère-Ostells L, Bonte D, Barguil Y, Gourinat AC, Matsui M, Vernel-Pauillac F, Goarant C
European Journal of Clinical Microbiology and Infectious Diseases 34:687-695. Vers PubMed

Experimental hamster infection with a strain of Leptospira borgpetersenii Ballum isolated from a reservoir mouse in New Caledonia.
Matsui M, Roche L, Soupé-Gilbert ME, Roudier M, Moniquet V, Goarant C
Am J Trop Med Hyg 92:982-985. Vers PubMed

2014

A putative regulatory genetic locus modulates virulence in the pathogen Leptospira interrogans.
Eshghi A, Becam J, Lambert A, Sismeiro O, Dillies M-A, Jagla B, Wunder E, Ko A, Coppee J-Y, Goarant C, Picardeau M.
Infection and Immunity 82(6):2542-2552. Vers PubMed

Though not reservoirs, dogs might transmit Leptospira in New Caledonia.
Gay N, Soupé-Gilbert ME, Goarant C.
International journal of environmental research and public health 11:4316-4325. Texte intégral

El Niño Southern Oscillation and leptospirosis outbreaks in New Caledonia.
Weinberger D, Baroux N, Grangeon J-P, Ko AI, Goarant C.
PLoS neglected tropical diseases 8(4):e2798. Texte intégral

An exotic case of leptospirosis imported into an endemic area.
Goarant C, Colot J, Faelchlin E, Ponchet M, Soupé-Gilbert ME, Descloux E, Gourinat A-C.
Travel Medicine and Infectious Disease 12:198-200. Vers PubMed

Leptospirosis: Time to move to molecular epidemiology: Comments on « Reassessment of MLST schemes for Leptospira spp. typing worldwide » by Varni and colleagues.
Goarant C.
Infection Genetics and Evolution 2014:484-485. Vers PubMed

2013

Association between age and severity to leptospirosis in children.
Guerrier G, Hie P, Gourinat AC, Huguon E, Polfrit Y, Goarant C, D’Ortenzio E, Missote I. 2013.
PLoS Neglected Tropical Diseases 7:e2436. Texte intégral

Sensitivity and specificity of a new Vertical Flow Rapid Diagnostic Test for the serodiagnosis of human leptospirosis.
Goarant C, Bourhy P, D’Ortenzio E, Dartevelle S, Mauron C, Soupé-Gilbert ME, Bruyère-Ostells L, Gourinat AC, Picardeau M, Nato F, Chanteau S.
PLoS Neglected Tropical Diseases 7:e2289. Texte intégral

Leptospirosis risk increases with changes in species composition of rat populations.
Theuerkauf J, Perez J, Taugamoa A, Niutoua I, Labrousse D, Gula R, Bogdanowicz H, Jourdan H, Goarant C.
Naturwissenschaften 100:385-388. Texte intégral

Risk Factors and Predictors of Severe Leptospirosis in New Caledonia.
Tubiana S, Mikulski M, Becam J, Lacassin F, Lefèvre P, Gourinat AC, Goarant C, D’Ortenzio E.
PLoS Neglected Tropical Diseases 7:e1991. Texte intégral

2012

Differential in vivo gene expression of major Leptospira proteins in resistant or susceptible animal models.
Matsui, M., M. E. Soupe, J. Becam, and C. Goarant.
Applied and Environmental Microbiology 78(17):6372-6376. vers PubMed

2011

Rodent abundance dynamics and leptospirosis carriage in an area of hyper-endemicity in New Caledonia.
Perez J, Brescia F, Becam J, Mauron C, Goarant C
PLoS Neglected Tropical Diseases 5(10):e1361. Texte intégral

Gene expression profiles of immune mediators and histopathological findings in animal models of leptospirosis : comparison between susceptible hamsters and resistant mice.
Matsui M, Rouleau V, Bruyère-Ostells L, Goarant C
Infection and Immunity 79(11):4480-4492. vers PubMed

2010

Differential cytokine gene expression according to outcome in a hamster model of leptospirosis.
Vernel-Pauillac F, Goarant C
PloS Neglected Tropical Diseases 2010; 4(1):e582. Texte intégral

Rapid Leptospira identification by direct sequencing of the diagnostic PCR products in New Caledonia.
Perez J, Goarant C.
BMC Microbiology 10:325. Texte intégral

[Hospital based active surveillance of human leptospirosis in Cambodia.].
Berlioz-Arthaud A, Guillard B, Goarant C, Hem S.
Bulletin de la Société de Pathologie Exotique 103(2):111-118. vers PubMed

2009

Leptospira : the dawn of the molecular genetics era for an emerging zoonotic pathogen.
Ko AI, Goarant C, Picardeau M.
Nature Reviews Microbiology 7(10):736-47. vers PubMed

Outbreak of leptospirosis in New Caledonia : diagnosis issues and burden of disease.
Goarant C, Laumond-Barny S, Perez J, Vernel-Pauillac F, Chanteau S, Guigon A.
Tropical Medicine and International Health 14(8):926-9. vers PubMed

2007

Bilan de cinq années de surveillance biologique de la leptospirose humaine en Nouvelle-Calédonie (2001-2005).
Berlioz-Arthaud A, Merien F, Baranton G. 
Bulletin de la Société de Pathologie Exotique 100: 133-138. vers PubMed

2006

Proinflammatory and immunomodulatory cytokine mRNA time course profiles in hamsters infected with a virulent variant of Leptospira interrogans.
Vernel-Pauillac F, Merien F.
Infection and Immunity 74(7):4172-9. Texte intégral

Application of multilocus variable-number tandem-repeat analysis for molecular typing of the agent of leptospirosis.
Salaün L, Mérien F, Gurianova S, Baranton G, Picardeau M. 2006.
Journal of Clinical Microbiology 44(11):3954-62.Texte intégral

2005

A rapid and quantitative method for the detection of Leptospira species in human leptospirosis.
Merien F, Portnoi D, Bourhy P, Charavay F, Berlioz-Arthaud A, Baranton G.
FEMS Microbiology Letters 249(1):139-47. vers PubMed