Étude des relations hôte-pathogène dans des modèles d’infection intestinales de Drosophila melanogaster

Study of host pathogen relationships in intestinal infection models of Drosophila melanogaster

• Auteur / Autrice : Stéfanie Limmer
• Direction : Dominique Ferrandon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Strasbourg

Mots clés

Mots clés contrôlés

Immunocytochimie

Transduction du signal cellulaire

Quorum sensing

Interactions hôte-pathogène

Serratia marcescens

Immunologie

Drosophila melanogaster

Prolifération cellulaire

Infections

Intestins

Résumé

S. Marcescens ingérée par la mouche la tue en six à huit jours. Afin d'identifier les facteurs de l'hôte impliqués dans le processus infectieux, nous avons mis en oeuvre un crible compréhensif à l'échelle du génome basé sur l'interférence ARN (ARNi) in vivo dans des mouches transgéniques. Ce crible a été réalisé à Vienne en collaboration avec le groupe dirigé par le Pr. J. Penninger (IMBA, Vienne), essentiellement par Nadine Nehme et Shane Cronin. Un crible secondaire concentré sur les gènes candidats possédant des homologues chez les vertébrés et présentant un phénotype lorsque leur expression était ciblée seulement dans l'intestin moyen a permis de restreindre la liste, laquelle contenait plusieurs gènes de la voie JAK-STAT. Nous avons établi que la voie JAK-STAT contrôle le taux de prolifération des cellules souches intestinales au cours de l'infection. Pseudomonas aeruginosa tue la mouche en huit à dix jours après ingestion. La forte prolifération des bactéries dans l'hémolymphe induit les deux voies de la réponse humorale systémique, Toll et Immune Deficiency (IMD). La réponse cellulaire est aussi impliquée. Des bactéries mutants pour le gène rhIR, lequel est requis dans un système de perception du quorum sont monis virulent. La virulence des bactéries rhIR est seulement rétablit dans des mouches dépourvues de réponse cellulaire sont infectées. Nos résultats établissent que le gène rhIR est nécessaire essentiellement pour contrebalancer la seule réponse cellulaire et non la réponse humorale.

S. Marcescens fed to the fly are killing in 6-8 days. To better understand the host factors implicated in the infection process we performed an ill vivo genome-wide RNAi (RNA interference) screen. This screen was realized in collaboration with the Penninger lab (Vienna). A secondary screen on the candidate genes that have vertebrate homolgs (mouse or human) was carried out using a midgut-specific driver to express the RNAi hairpin constructs. Amongst the genes that showed, in addition to the primary screen, a phenotype in the intestine specific screen, were several members of the JAK-STAT pathway. We were able to show that the JAK-STAT pathway is needed to control the level of compensatory proliferation of ISCs during the infectious process. P. Aeruginosa kills the flies within 8- days upon ingestion. A strong proliferation of the bacteria in the hemolymph induces the two pathways of the humoral systemic immune response, Toll and Immune Deficiency (IMD). Phagocytosis is also needed for host defense. Bacteria mutant for the gene rhIR are less virulent. RhIR mutant bacteria just regain their virulence in flies deficient for phagocytosis. Our results show that RhIR is needed to counteract the cellular immune response, but not the humoral immune response.