Thèse soutenue

Etude des effets des peptides natriurétiques sur la virulence de Pseudomonas aeruginosa : décryptage de la voie de signalisation intrabactérienne et identification du senseur
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Auteur / Autrice : Anne-Sophie Blier
Direction : Olivier Lesouhaitier
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biologie
Date : Soutenance en 2011
Etablissement(s) : Rouen
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Communication bactérienne et stratégies anti-infectieuses (Evreux ; 2022-....)

Résumé

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Les bactéries du genre Pseudomonas sont des micro-organismes pouvant survivre et se développer dans un large éventail de niches écologiques. Cette adaptabilité permet à certaines bactéries, en particulier P. Aeruginosa, de développer un caractère pathogène opportuniste. En effet, ces bactéries sont capables de réguler l’expression de gènes impliqués dans leur virulence, en réponse aux conditions spécifiques rencontrées chez l’hôte infecté. Parmi ces facteurs environnementaux, il apparaît de plus en plus évident que les molécules signales libérées par les cellules eucaryotes peuvent affecter les pathogènes opportunistes. De plus, chez l’hôte un stress physiologique, d’origine exogène ou accentué par l’infection, s’associe à une production massive de nombreux facteurs, susceptibles d’être détectés par les bactéries. Celles-ci vont alors s’adapter rapidement à ces nouvelles conditions environnementales. Cette sensibilité des procaryotes aux molécules signales de l’hôte requiert la présence de senseurs bactériens. Ces senseurs, après activation par des signaux spécifiques, régulent entre autres, l’expression de facteurs de virulence bactériens. Parmi les molécules eucaryotes, les peptides natriurétiques représentent une famille de molécules susceptibles d’être perçues par les bactéries. Les peptides natriurétiques, neurohormones eucaryotes, sont représentés principalement par l’ANP (Atrial Natriuretic Peptide), le BNP (Brain Natriuretic Peptide) et le CNP (C-type Natriuretic Peptide). Il a été montré au sein du LMDF-SME que le BNP et surtout le CNP sont capables de moduler la cytotoxicité de P. Aeruginosa PAO1. Au cours de ma thèse, j’ai cherché à identifier la voie de transduction intrabactérienne responsable de l’effet pro-virulent du CNP. J’ai ensuite cherché à caractériser le senseur pour les peptides natriurétiques de P. Aeruginosa. J’ai pu montrer que le senseur pour les peptides natriurétiques présent chez P. Aeruginosa PAO1, provoque après liaison du peptide une augmentation de la production d’exotoxine A, d’acide cyanhydrique et des molécules du Quorum Sensing. Cette modulation de la production de facteurs de virulence par le CNP est consécutive à l’activation de deux protéines responsables de la régulation de la virulence globale de PAO1, à savoir Vfr et PtxR. En parallèle, il apparaît que les peptides natriurétiques pourraient influencer légèrement la biosynthèse du lypopolysaccharide (LPS). De plus, j’ai pu observer que le CNP affecte la capacité de PAO1 à adhérer aux surfaces inertes et aux cellules en cultures. Cet effet est bloqué par un antagoniste des récepteurs des peptides natriurétiques eucaryotes, l’isatine, suggérant que le senseur aux peptides natriurétiques, présent chez PAO1, est pharmacologiquement apparenté à son homologue eucaryote. Par une approche de docking moléculaire et de recherche d’homologie de séquences, nous avons identifié la protéine AmiC comme étant probablement le senseur aux peptides natriurétiques exprimés chez PAO1. Ce senseur apparaît localisé dans la membrane externe de PAO1. L’ensemble de mes travaux de thèse avaient pour objectifs de mieux cerner la communication hôte-bactérie dans les cas d’infection bactérienne. Ces travaux permettent de proposer des molécules capables de bloquer la transduction de signaux et d’éviter ainsi une augmentation de la virulence bactérienne suite à la détection de signaux eucaryotes. Ce type de traitement pourrait constituer une alternative à l’utilisation d’antibiotiques, et représente donc une stratégie thérapeutique intéressante à développer.