Le tubule collecteur rénal, une cible pour les toxines et bactéries uropathogènes : analyse des interactions cellulaires avec la toxine epsilon de Clostriditim perfringens et les Escherichia coli

• Auteur / Autrice : Cécilia Chassin
• Direction : Alain Vandewalle
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire, physiologie et pathologie
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Inflammation

Récepteur de type Toll-4

Clostridium perfringens

Escherichia coli uropathogène

Tubules collecteurs rénaux

Résumé

Le rein joue un rôle clé dans le maintien de l'homéostasie ionique et hydrique. Un bon nombre de composés chimiques, ainsi que des bactéries, et des toxines peuvent s'accumuler dans le rein et induire une cytotoxicité pouvant conduire à une insuffisance rénale parfois définitive. Dans ce travail, nous avons étudié les interactions d'une toxine et d'une bactérie avec les cellules tubulaires rénales, dont les impacts sur la santé publique et l'économie sont majeurs : la toxine epsilon (TE) de Clostridium perfringens, responsable de graves entérotoxémies ovines, et les Escherichia coli uropathogènes (UPEC), responsables de 80% des infections du tractus urinaire (ITU), qui représentent la première cause de consultation médicale dans lés pays développés. Utilisant des lignées de cellules du tubule collecteur (TC) rénal immortalisées, des cultures primaires de cellules de TC microdisséquées à partir de reins de souris transgéniques, ainsi qu'un modèle murin d'ITU ascendante, nous avons montré que la TE de Clostriditim perfringens se lie spécifiquement aux cellules du TC, forme un pore dans les radeaux lipidiques et induit la mort cellulaire par un mécanisme particulier d'oncose, les UPEC adhèrent électivement aux cellules du TC et initient la réponse inflammatoire, pouvant être modulée par l'environnement hormonal, et facilitant la translocation des UPEC vers l'interstitium via les radeaux lipidiques. Mon travail de thèse a permis d'apporter un faisceau d'arguments montrant que les cellules du TC ,sont une cible préférentielle pour les bactéries et toxines uropathogènes, suggérant que ces cellules agissent comme des sentinelles pour la défense de l'hôte contre les pathogènes.

The kidney is responsible for maintenance of hydric and ionic homeostasis and is particularly exposed to a variety of nephrotoxic compounds, bacteria and toxins that eau be responsible for severe renal insufficiencies. The interactions between renal tubule cells and uropathenic toxin and bacteria, representing important public health and economic problems, have been analyzed. They include Clostridium perfringens epsilon toxin (ET), the mort potent clostridial toxin repsonsible for fatal enterotoxemia in livestock, and uropathogenic Escherichia coli (UPECs), responsible for 80% of urinary tract infections (UTI) and pyelonephritis, which represents, the first cause of medical consultation in Western countries. Using established collecting duct (CD) tell lires, primary culture of CD microdissected from the kidney of transgenic mice, and a murine model of ascending UTI, we have shown that: i. Clostridium perfringens ET binds to CD cells, oligomerizes in lipid raft, and induce rapid oncosis without any sign of caspase-dependant apoptosis; ii. UPECs specifically binds to CD cells which initiate inflammatory response that could be honnonally médulated and also represents a site of apical-to-basal translocation of UPECs to invade the renal interstitium. This thesis work therefore has permitted to provide lires of evidence that renal CD cells are a specific site of adhesion for toxins and uropathogenic bacteria and that they may act as sensor-type cells for the detection of pathogens.