Trypanosoma brucei gambiense group 2 experimental in vivo life cycle: from procyclic to bloodstream form.

ABSTRACT

Trypanosoma brucei gambiense (Tbg) group 2 is a subgroup of trypanosomes able to infect humans and is found in West and Central Africa. Unlike other agents causing sleeping sickness, such as Tbg group 1 and Trypanosoma brucei rhodesiense, Tbg2 lacks the typical molecular markers associated with resistance to human serum. Only 36 strains of Tbg2 have been documented, and therefore, very limited research has been conducted despite their zoonotic nature. Some of these strains are only available in their procyclic form, which hinders human serum resistance assays and mechanistic studies. Furthermore, the understanding of Tbg2's potential to infect tsetse flies and mammalian hosts is limited. In this study, 165 Glossina palpalis gambiensis flies were experimentally infected with procyclic Tbg2 parasites. It was found that 35 days post-infection, 43 flies out of the 80 still alive were found to be Tbg2 PCR-positive in the saliva. These flies were able to infect 3 out of the 4 mice used for blood-feeding. Dissection revealed that only six flies in fact carried mature infections in their midguts and salivary glands. Importantly, a single fly with a mature infection was sufficient to infect a mammalian host. This Tbg2 transmission success confirms that Tbg2 strains can establish in tsetse flies and infect mammalian hosts. This study describes an effective in vivo protocol for transforming Tbg2 from procyclic to bloodstream form, reproducing the complete Tbg2 cycle from G. p. gambiensis to mice. These findings provide valuable insights into Tbg2's host infectivity, and will facilitate further research on mechanisms of human serum resistance.

Title Cycle de vie expérimental in vivo de Trypanosoma brucei gambiense groupe 2  de la forme procyclique à la forme sanguicole. Abstract Trypanosoma brucei gambiense (Tbg) groupe 2 est un sous-groupe de trypanosomes capables d'infecter l'Homme, présent en Afrique de l'Ouest et en Afrique centrale. Contrairement aux autres agents responsables de la maladie du sommeil, tels que Tbg groupe 1 et Trypanosoma brucei rhodesiense, Tbg2 ne présente pas les marqueurs moléculaires habituellement associés à la résistance au sérum humain. Seules trente-six souches de Tbg2 ont été répertoriées, limitant considérablement les recherches sur ce sous-groupe malgré sa nature zoonotique. Certaines de ces souches ne sont disponibles que sous leur forme procyclique, ce qui freine la réalisation des tests de résistance au sérum humain et les études mécanistiques. De plus, la compréhension du potentiel de Tbg2 à infecter les glossines et les hôtes mammifères est limitée. Dans cette étude, 165 glossines Glossina palpalis gambiensis ont été infectées expérimentalement par des parasites Tbg2 sous leur forme procyclique. Trente-cinq jours après l'infection, 43 des 80 glossines encore en vie se sont révélées positives à Tbg2 en PCR sur leur salive. Ces glossines ont réussi à infecter trois des quatre souris utilisées pour leur repas de sang. La dissection des glossines a révélé que seules six d'entre elles étaient réellement porteuses d'infections matures dans leur intestin et leurs glandes salivaires. Il est important de noter qu'une seule glossine porteuse d'une infection mature a suffi pour infecter un hôte mammifère. Ce succès de transmission de Tbg2 confirme que les souches de Tbg2 peuvent s'établir dans les glossines et infecter des hôtes mammifères. Cette étude décrit un protocole in vivo pour transformer la forme procyclique de Tbg2 en forme sanguicole, en reproduisant le cycle complet de Tbg2 de G. p. gambiensis à la souris. Ces résultats fournissent des informations précieuses sur le potentiel infectieux de Tbg2 et faciliteront la recherche sur les mécanismes de résistance au sérum humain des souches.