Étude des facteurs de virulence et de l'implication des phénomènes de variations phénotypiques dans la pathogénie d'une souche hospitalière de Pseudomonas fluorescens MFN1032

Study of virulence factors and phenotypic variations implication in the pathogenicity of a clinical strain of Pseudomonas fluorescens MFN1032

• Auteur / Autrice : Daniel Spérandio
• Direction : Nicole Orange, Annabelle Merieau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie. Microbiologie
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Rouen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dictyostelium discoideum

Microorganismes pathogènes

Macrophages

Infections nosocomiales

Surfactants biologiques

Virulence (microbiologie)

Pseudomonas fluorescens

Mots clés libres

T3ss

Activité hémolytique cellule-associée

Résumé

Les Pseudomonas fluorescens sont des bacilles à Gram négatif, ubiquitaires, généralement considérés comme non-pathogènes, du fait de leur caractère psychrotrophe. Cependant, des souches de Pseudomonas fluorescens sont parfois identifiées en milieu hospitalier chez des patients atteints d'infections nosocomiales. La souche clinique de P. Fluorescens MFN1032, a été isolée chez un patient souffrant d'une pneumopathie. Elle possède une activité hémolytique sécrétée dans laquelle sont impliqués des biosurfactants. MFN1032 est sujette à des variations phénotypiques induites par les conditions de milieu. Deux groupes distincts de variants, dont un point commun est la perte de la capacité à produire des biosurfactants, ont été mis en évidence. Ceci suggère que leur production est soumise à une régulation fine chez cette souche. Dans un groupe, la variation résulte de la perturbation du système GacA/GacS et pourrait permettre à la souche d'être adaptée à une phase d’infection aiguë. L'autre groupe semble impliquer une variation, non élucidée, du taux de c-di-GMP et confère un phénotype compatible avec des infections chroniques. De plus, MFN1032 possède une activité hémolytique cellule-associée, indépendante de l'activité hémolytique sécrétée, maintenue chez les différents variants. Cette activité est thermorégulée, inhibée par le quorum sensing et est régulée négativement par GacA/GacS. MFN1032 est aussi virulente vis-à-vis de l'amibe Dictyostelium discoideum et est cytotoxique sur une lignée cellulaire de macrophages, phénotypes indépendants de la présence de biosurfactants. Une interruption d'un opéron contenant les gènes hrcRST, homologues à ceux de l'opéron hrpU du système de sécrétion de type III (T3SS) des Pseudomonas de la rhizosphère, entraîne la perte de ces activités. Les résultats obtenus lors de cette étude rapportent donc, pour la première fois, l'implication de la partie basale d'un T3SS dans la virulence d'une souche hospitalière de P. Fluorescens.

Pseudomonas fluorescens is a ubiquitous Gram negative bacterium with a high adaptation capacity. Due to its psychrotrophic character, this species is usually considered as nonpathogen. Nevertheless, strains of Pseudomonas fluorescens were identified in hospital in patients suffering from nosocomial diseases. A clinical strain of Pseudomonas fluorescens, MFN1032, was isolated from patient suffering from a lung infection. This strain has a secreted hemolytic activity involving biosurfactants. This strain was subject to phenotypic variation. Two groups of phenotypic variants are defective in biosurfactant production. This suggests biosurfactant production is highly regulated. The phenotypic modification of one variants group results from the disruption of GacA/GacS and could enhance fitness for acute infection. The second group variant may involve a c-di-GMP level variation, which is not yet understood, and shows a phenotype adapted to chronic infection. However, MFN1032 possesses a cell-associated hemolytic activity independent of secreted hemolytic activity, maintained in variants. This activity is thermoregulated and is inhibited by quorum sensing. The GacS/GacA system is a negative regulator of this activity. MFN1032 is virulent towards Dictyostelium discoideum and shows cytotoxicity on macrophage cell line, phenotypes that are independent from biosurfactants. The interruption of an operon containing hrcRST genes, homologous to hrpU operon genes of type three secretion system (T3SS) of Pseudomonas rhizospheric bacteria, provokes the loss of these activities. These results report, for the first time the involvement of T3SS basal part in Pseudomonas fluorescens virulence.