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Distribution globale du gène de la drépanocytose et confirmation géographique de l'hypothèse du paludisme.
Figure :
Titre: (a): carte de la distribution de l'allèle HbS dans le monde. (b): carte de l'endémicité mondiale du paludisme.
Source : Piel, F., Patil, A., Howes, R. et al. Global distribution of the sickle cell gene and geographical confirmation of the malaria hypothesis. Nat Commun 1, 104 (2010). https://doi.org/10.1038/ncomms1104
Introduction à l'article :
La drépanocytose (HbS), un variant structurel de l'hémoglobine adulte est une maladie génétique touchant un acide aminé en position 6 sur la molécule de la globuline béta. Quand cette maladie est transmise par un seul des parents, l'enfant alors hétérozygote est un porteur sain de la maladie. Quand les deux parents transmettent la maladie, l'enfant, homozygote dans ce cas là, souffre d'anémie falciforme. Ce qui a longtemps posé question, c'est la persistance de cet allèle et qu'il n'a pas été éliminé par la sélection naturelle: confère un avantage ?
Par des analyses in vitro et in vivo, il a été décrit que la forme hétérozygote de cette maladie confère une protection contre le paludisme du à Plasmodium falciparum, donnant naissance à l'hypothèse malarique, supposant que l'allèle HbS protège du paludisme. Afin de confirmer cette hypothèse à l'échelle globale, les auteurs de cet article ont comparé la fréquence allélique de HbS et les données géographiques d'endémicité de la malaria.
Expériences de l'article :
Afin de réaliser cette étude, les auteurs ont cherché des données concernant le calcul de la fréquence allélique de HbS sur de nombreuses banques (PubMed, ISI Web of Knowledge, Scopus). Les auteurs ont utilisé différents critères pour éviter certains biais, comme l'exclusion des populations non-indigènes, et ainsi, sur plus de 40,000 références, les auteurs en ont sélectionné que 278. La création de la carte de fréquence des allèles de la drépanocytose a ensuite été réalisée à l'aide du modèle de Hardy–Weinberg et de Bayesian.
Ils ont ensuite confronté leurs données avec celles obtenues sur MalariaGEN (Malaria Genomic Epidemiology Network Consortium) concernant les pays endémiques du paludisme et ont utilisé, pour faire du géo-référencement, les procédures développées par le Malaria Atlas Project.
La comparaison des données géographiques de fréquence allélique de Hbs et des données géographiques de la malaria permet de déterminer si la prévalence de ces deux maladies est liée ou pas.
Résultats de l'article :
Les auteurs présentent le fait que la distribution de l'allèle HbS dans le monde est surtout concentrée en Afrique et en Europe (80% des cas), avec 16% retrouvé en Asie, et 4% en Amérique. Ils montrent également que les pays avec une fréquence d'apparition de cet allèle >0.5% sont essentiellement en Afrique, avec des pics dans certains pays allant jusqu'à 18.18% de la population affectée, en Angola par exemple.
En comparant la fréquence allélique avec la prévalence du paludisme, les auteurs ont pu mettre en évidence que la fréquence de l'allèle HbS dans la population mondiale était significativement supérieure dans les pays hyperendémiques (avec transmission intense et saisonnière) et holoendémique (transmission constante et élevé) du paludisme. Ces mesures géostatistiques présentent des arguments en faveurs de l'hypothèse du paludisme.
D'autres pays montrent aussi une protection importante contre le paludisme mais semblent protégées par l'HbE ou la thalassémie par exemple.
Rigueur de l'article :
L'article se base sur une très grande quantité de données, mais vouloir couvrir la distribution d'une maladie dans le monde entier est difficile: le manque de donnée dans certains pays, l'inclusion d'échantillon de population non aléatoire pouvant biaiser la proportion de l'allèle HbS dans la population, la faible distinction entre les populations indigènes et les populations issus de la migration pouvant biaiser la corrélation entre HbS et malaria, et enfin, la documentation limité sur la réalisation de carte comme celles-ci, peut biaiser les résultats.
Ce que cet article apporte au débat :
Cette article démontre que la répartition de la drépanocytose corrèle avec la prévalence de Plasmodium falciparum au niveau mondial. La sélection de l'allèle HbS responsable de la drépanocytose est due, dans les population endémique du paludisme, au fait que la forme hétérozygote de cette allèle dans les population humaines confère un avantage sélectif face au parasite. Les populations HbAS répondent positivement aux pressions de sélections due au paludisme. Cet allèle est ainsi sélectionné, d'où sa présence 10 à 30 fois plus importante en Afrique et au Moyen Orient.
L'article: Sickle Cell Trait and the Risk of Plasmodium falciparum Malaria and Other Childhood Diseases complète cette étude par le fait qu'il démontre que la protection conférée par la forme hétérozygote HbAS n'est effective que contre Plasmodium falciparum, renforçant le fait que la sélection de l'allèle HbS est due à une seule pression de sélection, le paludisme. Il s'agit donc ici de sélection naturelle récente.
Remarques sur l'article :
Les auteurs conclus sur le fait que l'allèle HbS confère une résistance au paludisme (Afrique) mais Il existe d'autres maladies génétiques : HbE et Thalassémie, connu comme étant associé avec une résistance au paludisme (Amérique et Asie). Cela explique une prévalence faible de l'allèle HbS sur ces deux autres continents: c'est une autre hémoglobinopathie qui conférerait cette résistance.
L’absence de cette corrélation dans les pays plus développés pourrait être due à la présence d'un climat moins favorable au développement du vecteur du paludisme, comme à la présence d'un système de santé plus développé que les pays en voie de développements.
Distribution globale du gène de la drépanocytose et confirmation géographique de l'hypothèse du paludisme.
Titre: (a): carte de la distribution de l'allèle HbS dans le monde. (b): carte de l'endémicité mondiale du paludisme.
Source : Piel, F., Patil, A., Howes, R. et al. Global distribution of the sickle cell gene and geographical confirmation of the malaria hypothesis. Nat Commun 1, 104 (2010). https://doi.org/10.1038/ncomms1104
La drépanocytose (HbS), un variant structurel de l'hémoglobine adulte est une maladie génétique touchant un acide aminé en position 6 sur la molécule de la globuline béta. Quand cette maladie est transmise par un seul des parents, l'enfant alors hétérozygote est un porteur sain de la maladie. Quand les deux parents transmettent la maladie, l'enfant, homozygote dans ce cas là, souffre d'anémie falciforme. Ce qui a longtemps posé question, c'est la persistance de cet allèle et qu'il n'a pas été éliminé par la sélection naturelle: confère un avantage ?
Par des analyses in vitro et in vivo, il a été décrit que la forme hétérozygote de cette maladie confère une protection contre le paludisme du à Plasmodium falciparum, donnant naissance à l'hypothèse malarique, supposant que l'allèle HbS protège du paludisme. Afin de confirmer cette hypothèse à l'échelle globale, les auteurs de cet article ont comparé la fréquence allélique de HbS et les données géographiques d'endémicité de la malaria.
Afin de réaliser cette étude, les auteurs ont cherché des données concernant le calcul de la fréquence allélique de HbS sur de nombreuses banques (PubMed, ISI Web of Knowledge, Scopus). Les auteurs ont utilisé différents critères pour éviter certains biais, comme l'exclusion des populations non-indigènes, et ainsi, sur plus de 40,000 références, les auteurs en ont sélectionné que 278. La création de la carte de fréquence des allèles de la drépanocytose a ensuite été réalisée à l'aide du modèle de Hardy–Weinberg et de Bayesian.
Ils ont ensuite confronté leurs données avec celles obtenues sur MalariaGEN (Malaria Genomic Epidemiology Network Consortium) concernant les pays endémiques du paludisme et ont utilisé, pour faire du géo-référencement, les procédures développées par le Malaria Atlas Project.
La comparaison des données géographiques de fréquence allélique de Hbs et des données géographiques de la malaria permet de déterminer si la prévalence de ces deux maladies est liée ou pas.
Les auteurs présentent le fait que la distribution de l'allèle HbS dans le monde est surtout concentrée en Afrique et en Europe (80% des cas), avec 16% retrouvé en Asie, et 4% en Amérique. Ils montrent également que les pays avec une fréquence d'apparition de cet allèle >0.5% sont essentiellement en Afrique, avec des pics dans certains pays allant jusqu'à 18.18% de la population affectée, en Angola par exemple.
En comparant la fréquence allélique avec la prévalence du paludisme, les auteurs ont pu mettre en évidence que la fréquence de l'allèle HbS dans la population mondiale était significativement supérieure dans les pays hyperendémiques (avec transmission intense et saisonnière) et holoendémique (transmission constante et élevé) du paludisme. Ces mesures géostatistiques présentent des arguments en faveurs de l'hypothèse du paludisme.
D'autres pays montrent aussi une protection importante contre le paludisme mais semblent protégées par l'HbE ou la thalassémie par exemple.
L'article se base sur une très grande quantité de données, mais vouloir couvrir la distribution d'une maladie dans le monde entier est difficile: le manque de donnée dans certains pays, l'inclusion d'échantillon de population non aléatoire pouvant biaiser la proportion de l'allèle HbS dans la population, la faible distinction entre les populations indigènes et les populations issus de la migration pouvant biaiser la corrélation entre HbS et malaria, et enfin, la documentation limité sur la réalisation de carte comme celles-ci, peut biaiser les résultats.
Cette article démontre que la répartition de la drépanocytose corrèle avec la prévalence de Plasmodium falciparum au niveau mondial. La sélection de l'allèle HbS responsable de la drépanocytose est due, dans les population endémique du paludisme, au fait que la forme hétérozygote de cette allèle dans les population humaines confère un avantage sélectif face au parasite. Les populations HbAS répondent positivement aux pressions de sélections due au paludisme. Cet allèle est ainsi sélectionné, d'où sa présence 10 à 30 fois plus importante en Afrique et au Moyen Orient.
L'article: Sickle Cell Trait and the Risk of Plasmodium falciparum Malaria and Other Childhood Diseases complète cette étude par le fait qu'il démontre que la protection conférée par la forme hétérozygote HbAS n'est effective que contre Plasmodium falciparum, renforçant le fait que la sélection de l'allèle HbS est due à une seule pression de sélection, le paludisme. Il s'agit donc ici de sélection naturelle récente.
Les auteurs conclus sur le fait que l'allèle HbS confère une résistance au paludisme (Afrique) mais Il existe d'autres maladies génétiques : HbE et Thalassémie, connu comme étant associé avec une résistance au paludisme (Amérique et Asie). Cela explique une prévalence faible de l'allèle HbS sur ces deux autres continents: c'est une autre hémoglobinopathie qui conférerait cette résistance.
L’absence de cette corrélation dans les pays plus développés pourrait être due à la présence d'un climat moins favorable au développement du vecteur du paludisme, comme à la présence d'un système de santé plus développé que les pays en voie de développements.
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