Optimisation du traitement préventif et curatif de la mucormycose pulmonaire

Optimization of the preventive and curative management of pulmonary mucormycosis

• Auteur / Autrice : Kévin Brunet
• Direction : Blandine Rammaert, Sandrine Marchand
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la Biologie
• Date : Soutenance le 20/10/2020
• Etablissement(s) : Poitiers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Biologiques et Santé (Limoges ; 2018-2022)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire pharmacologie des anti-infectieux (Poitiers ; 2004-....) - Pharmacologie des anti-infectieux / PHAR
• Partenaire(s) de recherche : faculte : Université de Poitiers. UFR de médecine et de pharmacie
• Jury : Président / Présidente : Olivier Lortholary
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Blandine Rammaert, Sandrine Marchand, Christine Imbert, Estelle Cateau, Florent Morio
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Boualem Sendid, Éric Dannaoui

Mots clés

Mots clés contrôlés

Corticoïdes

Immunologie

Antifongiques

Pharmacodynamie

Mucormycose

Mots clés libres

Infection fongique invasive

Mucormycose

Lichtheimia corymbifera

Réactivation

Corticoïdes

Immunomodulation

Associations antifongiques

Pharmacodynamique

Invasive fungal disease

Mucormycosis

Lichtheimia corymbifera

Reactivation

Corticosteroids

Immunomodulation

Antifungal combinations

Pharmacodynamics

Résumé

La mucormycose pulmonaire est une infection fongique invasive grave affectant les patients immunodéprimés. Le traitement de référence fait appel à l’amphotéricine B (AmB) liposomale mais reste peu efficace avec environ 50% de mortalité malgré celui-ci. Le but de cette thèse était d’optimiser le traitement préventif et curatif de la mucormycose pulmonaire. Pour cela, cette thèse a été structurée en 2 axes, un axe préventif puis un axe curatif, eux-mêmes divisés en deux sous-parties.La première partie de l’axe « préventif » s’intéressait au phénomène de réactivation des infections fongiques invasives. Ce concept a été décrit dans un premier article. Son postulat est le suivant : suite à une primo-infection asymptomatique, une seconde infection peut se produire à distance à la faveur d’une immunodépression. Un modèle murin a été développé pour reproduire ce concept et évaluer l’intérêt de l’AmB en décolonisation pour prévenir ce phénomène de réactivation. L’AmB en décolonisation s’est révélé efficace pour prévenir la survenue de la maladie.La seconde partie de cet axe avait pour but d’étudier le rôle des corticoïdes dans la physiopathologie de l’infection. Pour ce faire, un modèle ex vivo qui consiste à administrer des corticoïdes à des souris, puis à récupérer les cellules pulmonaires par lavage broncho-alvéolaire a été mis au point. Les perturbations induites par les corticoïdes sur les cellules immunitaires ont ensuite été étudiées in vitro. Les corticoïdes ont diminué la capacité globale des macrophages alvéolaires à inhiber la filamentation du champignon, diminué la capacité de phagocytose des macrophages alvéolaires et leur capacité de « killing » oxydatif.La première partie de l’axe « curatif » a consisté à développer un modèle murin de mucormycose pulmonaire aigüe afin d’étudier la physiopathologie de cette infection. Ce modèle a été caractérisé sur les plans histologiques et immunitaires et permettra d’explorer la relation champignon-hôte-antifongique. La seconde partie de cet axe a permis d’évaluer in vitro des associations entre AmB et diverses molécules afin d’améliorer l’efficacité de l’AmB. Ces combinaisons ont été testées par technique de chequerboard sur différentes souches de Mucorales. Après avoir passé au crible 20 candidats (antibiotiques, antifongiques, alcools terpéniques, tensioactifs), un a été identifié, le PEG15HS, qui permet de diminuer les concentrations minimales inhibitrices d’AmB

Pulmonary mucormycosis are life-threatening invasive fungal infections affecting immunocompromised patients. First-line treatment is based on liposomal amphotericin B (AmB). Despite treatment, mortality remains high. The aim of this thesis was to optimize preventive and curative treatments of pulmonary mucormycosis. This thesis was divided in 2 axes, curative and preventive, themselves divided in two parts.The first aim of preventive axis was to study reactivation of mucormycosis. This concept was described in a first publication. Fungi can remain latent after an asymptomatic primary infection. After a latency period, they may be reactivated in the event of major immune deficiency leading to symptomatic infection. A mouse model was developed to reproduce this concept and assess AmB as decolonizing treatment. Decolonization using AmB was effective to prevent the disease.In the second part of this axis, the role of corticosteroids in infection pathophysiology was studied. An ex vivo model was developed to expose mouse alveolar macrophages to an infection-triggering dose of corticosteroids. In this model, corticosteroids were administered to naive mice, and then alveolar macrophages were collected by bronchoalveolar lavage. Alterations induced by corticosteroids on alveolar macrophages co-incubated with fungal spores were then studied in vitro. Corticosteroids decreased alveolar macrophage capacity to control fungal growth through phagocytosis and oxidative burst alterations.In the first part of curative axis, an acute pulmonary mucormycosis model was developed to study physiopathology of this infection. This model will be used to explore fungal-host-antifungal relationship.In the second part of this axis, in vitro combinations using AmB and several compounds were evaluated in order to improve AmB efficacy. These combinations were tested by checkerboard assays on several strains of Mucorales. After screening of 20 compounds (antibiotics, antifungal agents, terpene alcohols, surfactants), a candidate was identified, PEG15HS, which decreased AmB minimum inhibitory concentrations.