Staphylococcus aureus et mammites : identification de facteurs staphylococciques impliqués dans la sévérité des mammites ovinesCaroline Le Marechal

• Auteur / Autrice : Caroline Le Marechal
• Direction : Yves Le Loir, Richard Thiery
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie. Biologie moléculaire et cellulaire
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Rennes, Agrocampus Ouest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ovis

Staphylocoque doré

Mammite chez les animaux

Résumé

Staphylococcus aureus est un des agents majeurs impliqués dans les mammites chez les ruminants. Les mammites staphylococciques ovines ont la particularité de présenter des degrés de sévérité très variables, allant des mammites subcliniques aux mammites gangréneuses mais les facteurs relatifs à S. Aureus permettant d’expliquer cette variabilité de symptômes sont pour le moment méconnus. Cette étude vise à identifier les facteurs staphylococciques impliqués dans la sévérité des mammites. Deux souches de S. Aureus isolées de mammite ovine gangréneuse (O11) ou subclinique (O46) ont été sélectionnées pour l’étude. Ces deux souches, bien que génétiquement proches induisent des symptômes distincts lors d’infections expérimentales (modèle brebis et souris). La combinaison de plusieurs approches pour comparer O11 et O46 a permis la mise en évidence de quelques pistes expliquant l’origine de ces différences. Le séquençage des souches et leurs analyses transcriptomiques et protéomiques en conditions mimant le contexte mammite révèlent ainsi que les différences majeures entre O11 et O46 résident plus dans leur capacité à s’adapter et à exprimer des facteurs de virulence dans le contexte mamelle que dans leur contenu en gènes. De façon marquante, cette étude a montré des différences entre O11 et O46 dans l’expression des éléments génétiques mobiles, l’expression des gènes impliqués dans l’acquisition et le métabolisme du fer, l’expression des facteurs SigmaB et SigmaS et la production d’exoprotéines. L’utilisation de l’approche Serological Proteome Analysis (SERPA) nous a permis de montrer que la plupart de ces exoprotéines est produite au cours de la mammite. Parmi ces protéines, nous avons pu confirmer la production pour au moins deux d’entre elles, SspB et une protéine de fonction inconnue, dans 10 autres souches de S. Aureus, isolées de mammites sévères (sspB) ou de mammites subcliniques (protéine de fonction inconnue). Le rôle des protéines identifiées, des éléments génétiques mobiles ou des facteurs impliqués dans le métabolisme martial, dans la mammite et dans la sévérité de la mammite restent à déterminer. Ces travaux ont ainsi permis l’identification de plusieurs gènes potentiellement impliqués dans le processus infectieux et la sévérité des mammites. Bien que la réelle implication de ces gènes (et fonction) reste à démontrer, ces résultats ouvrent la voie à des études plus approfondies sur certaines fonctions qui pourront être la cible de stratégies de prévention ou de traitement des mammites staphylococciques.

Staphylococcus aureus is one of the main pathogen involved in ruminant mastitis. Severity of ovine S. Aureus mastitis is highly variable, ranging from subclinical to gangrenous mastitis. Nevertheless S. Aureus factors that may explain this variability have been neglected until now. The aim of this study is to identify S. Aureus factors that are involved in severity of mastitis. Two S. Aureus strains isolated from a gangrenous (O11) or a subclinical mastitis (O46) have been selected for this study. Despite being closely related, both strains induced dramatically different symptoms when used in experimental mastitis infections (in ruminant and mice model). Combination of several approaches highlighted some pathways than could explain observed differences between O11 and O46 strains. Gene sequencing of both strains and their transcriptomic and proteomic analyses in conditions mimicking mastitis revealed thus that the major differences between O11 and O46 lied more in their ability to adapt and express virulence factors in the mammary gland context rather than in their gene content. This study showed differences between O11 and O46 in the expression of mobile genetic elements, of genes implied in iron acquisition and metabolism, of SigmaB and SigmaS factors and in exoprotein production. Serological proteome Analysis (SERPA) showed that most of these exoproteins were produced during mastitis. Among these proteins, we confirmed the production of at least two of them, SspB and a hypothetical protein in 10 other S. Aureus isolated from severe mastitis (SspB) or subclinical mastitis (hypothetical protein). The role of identified proteins, mobile genetic elements or factors implied in iron metabolism during mastitis or in mastitis severity remains to be determined. This work allowed the identification of several genes potentially involved in infectious process and severity of mastitis. Although the role of identified factors has still to be further determined, the current study opens avenues for a better understanding of S. Aureus pathogenesis during mastitis and for potential clinical applications.