Plasmodium est un genre d'organismes parasitaires unicellulaires dont certaines espèces provoquent le paludisme.
Le parasite a besoin de deux hôtes : un moustiqueAnophèles et homme pour compléter leur cycle de vie. Il prend différentes formes à chaque étape de son cycle de vie. Le passage d'une forme à une autre nécessite une réorganisation massive du cytosquelette. Des scientifiques de l'Université de Genève (UNIGE) ont mis en lumière l'organisation du cytosquelette des plasmodes.
Leur étude, publiée dans PLOS Biology,détaille l'organisation squelettique du parasite à une échelle sans précédent en adaptant une technique de microscopie à expansion récemment développée. Les biologistes « gonflent » les cellules avant l’imagerie, permettant ainsi d’accéder à davantage de détails structurels à l’échelle nanométrique. Au cours de l'étude, les scientifiques ont découvert des traces d'un organite - les conoïdes.
Le cytosquelette, ou squelette cellulaire, est constitué d'un réseauplusieurs types de filaments, y compris l'actine et la tubuline. Au fur et à mesure que le parasite passe par les stades de développement, son cytosquelette subit de multiples réorganisations radicalaires. En particulier, les plasmodes nécessitent un cytosquelette très spécifique pour se déplacer et pénétrer les barrières membranaires de ses cellules hôtes. Ces deux processus sont au cœur de la pathogenèse des parasites responsables du paludisme.
"En raison de la très petite taille du plasmodium - 50fois plus petit qu'une cellule humaine - voir son cytosquelette est un gros problème technique. C’est pourquoi nous avons adapté notre protocole de microscopie d’expansion. Il s’agit de gonfler un échantillon biologique tout en conservant sa forme originale. C'est ainsi que nous avons pu observer des plasmodes avec une résolution qui n'était pas disponible auparavant», expliquent Héloïse Berthier et Virginia Hamel, chercheuses à l'UNIGE.
Des scientifiques féminines ont observé le parasite au stadeookinetes, la forme responsable de l'invasion de l'intestin moyen du moustique. Il s’agit d’une étape importante dans la propagation du paludisme. À l’extrémité du parasite, les biologistes ont repéré une structure constituée de tubuline. Il est similaire au conoïde, un organite impliqué dans l'invasion des cellules hôtes, chez les parasites Apicomplexa apparentés.
Découverte de ce conoïde rudimentairemet en évidence la puissance de la microscopie à expansion, qui peut être utilisée pour visualiser les structures du cytosquelette à l'échelle nanométrique sans avoir besoin de microscopes spéciaux.
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Moustiques anophèles - genre Dipterainsectes, dont de nombreuses espèces sont porteuses de parasites humains - plasmodes du paludisme. Les anophèles ainsi que les genres Bironella et Chagasia constituent la sous-famille des Anophelinae.
Filaments intermédiaires (PF, nanofilaments) -structures filiformes de protéines spéciales, l'un des trois principaux composants du cytosquelette des cellules eucaryotes. Contenue à la fois dans le cytoplasme et dans le noyau de la plupart des cellules eucaryotes.
L'actine est une protéine globulaire à partir de laquelle se forment des microfilaments - l'un des principaux composants du cytosquelette des cellules eucaryotes.
La tubuline est la protéine à partir de laquellemicrotubules. Chez eux, ainsi que dans le cytoplasme des cellules, il se présente sous la forme d'un dimère d'une molécule d'α-tubuline et d'une molécule de β-tubuline. Dans le cadre d'un tel dimère, une molécule de GTP est attachée à chaque molécule de tubuline. Chacune de ces sous-unités a trois domaines.
Dans la méthode de microscopie à expansion, les protéines étudiées sont incorporées dans un réseau dense de molécules du gel polyélectrolyte gonflant, grâce auquel l'échantillon est physiquement agrandi.