Etude des interactions hôte-parasite dans le cadre d'infections par des microsporidies, un groupe de champignons parasites intracellulaires obligatoires

Study of the host-parasite interactions in case of infections by microsporidia, a group of fungus intracellular parasites

• Auteur / Autrice : Johan Panek
• Direction : Hicham El Alaoui, David G. Biron
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ecologie
• Date : Soutenance le 12/11/2015
• Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences de la vie, santé, agronomie, environnement (Clermont-Ferrand)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Microorganismes : Génome et environnement - Microorganismes : génome et environnement / LMGE
• Jury : Président / Présidente : Luc P. Belzunces
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Hicham El Alaoui
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Isabelle Florent, Robert Hirt

Mots clés

Mots clés contrôlés

Relations hôte-parasite

Infections à microsporidies

Mots clés libres

Microsporidies

Anncaliia algerae

Nosema ceranae

Protéomique

Dialogue moléculaire

Microsporidia

Anncaliia algerae

Nosema ceranae

Proteomics

Molecular crosstalk

Résumé

Lors de la mise en place d’une interaction hôte-parasite, les principales barrières à franchir sont les mêmes quel que soit l’hôte considéré. Il faut que le parasite rencontre l’hôte puis qu’il soit capable d’échapper à ses systèmes de défenses. Pour cela, au-cours de la coévolution, les parasites ont ainsi développé des stratégies moléculaires leur permettant de pirater les réseaux de l’hôte, menant à l’établissement d’un dialogue moléculaire. Les microsporidies, qui sont des parasites intracellulaires obligatoires, ont, du fait de leur forte dépendance vis-à-vis de leur hôte, probablement développé des stratégies très poussées de piratage. L’objectif de cette thèse a été d’initier le décryptage du dialogue moléculaire qui s’établit entre une microsporidie et son hôte à deux niveaux d’intégration. Au niveau cellulaire, l’étude de la réponse protéique de cellules fibroblastiques humaines à l’infection par Anncaliia algerae a permis de suggérer l’existence d’une stratégie originale de leurre de l’hôte grâce à l’expression d’un élément transposable. Au niveau tissulaire, l’étude de la réponse protéique d’intestin d’abeilles infectées par Nosema ceranae a révélé une perturbation de l’homéostasie du tissu intestinal pouvant être à l’origine d’un impact négatif de l’infection sur le taux de renouvellement de l’épithélium. Un suivi du taux de multiplication des cellules souches intestinales lors d’une cinétique d’infection nous a permis de conforter cette hypothèse. Le suivi de l’expression de gènes impliqués dans les voies de signalisation contrôlant ce taux de renouvellement a confirmé une perturbation de l’homéostasie intestinale de l’abeille. Cependant, les mécanismes par lesquels les microsporidies arrivent à se développer chez leurs hôtes ne sont pas connus et méritent d’être explorés.

Within the host-parasite interaction, the parasite need to cross the same barriers whatever the host considered. First, the parasite has to meet its host and to escape its defense systems. For this purpose, the parasites have developed, during coevolution, molecular strategies allowing them to hijack the host networks, leading to the set-up of a real molecular crosstalk. Microsporidia, which are obligate intracellular parasites, have probably developed very sophisticated strategies to hijack their host cell functions as they are strongly dependent to their hosts. The objective of this thesis was to pave the way to the deciphering of the molecular dialogue that takes place during the interaction between a microsporidia and its host, at two different integration levels. At the cellular level, the study of the proteome response of human fibroblast cells to the infection by Anncaliia algerae allowed us to suggest the existence of a lure strategy used by A. algerae to bypass the host response. At the tissue level, the study of the midgut proteome response of honeybees infected by Nosema ceranae revealed a disturbance of the intestinal homeostasis. These results lead us to the hypothesis of a negative impact of the infection on the midgut epithelium renewal rates. This assumption was confirmed by a monitoring of the multiplication rate of intestinal stem cells during a kinetics of infection and of the expression of genes implicated in the signaling pathways controlling this renewal. However, the underlying mechanisms allowing microsporidia to develop in hosts are not known and deserve to be explored.