Épigénétiques et génétiques de l’infection par Cryptosporidium et leurs impacts dans le développement des néoplasies digestives
Auteur / Autrice : | Manasi Sawant |
Direction : | Gabriela Certad |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie |
Date : | Soutenance le 26/04/2022 |
Etablissement(s) : | Université de Lille (2022-....) |
Ecole(s) doctorale(s) : | École graduée Biologie-Santé (Lille ; 2000-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Center for Infection and Immunity of Lille - Centre d’Infection et d’Immunité de Lille - INSERM U 1019 - UMR 9017 - UMR 8204 |
Jury : | Président / Présidente : Tony Lefebvre |
Examinateurs / Examinatrices : Gabriela Certad, Isabelle Florent, Hicham El Alaoui, Sébastien Monchy, Eric Viscogliosi | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Isabelle Florent, Hicham El Alaoui |
Mots clés
Résumé
Cryptosporidium est un parasite Apicomplexa infectant le tractus gastro-intestinal d'un grand nombre de vertébrés dont l'homme. La diarrhée est la principale manifestation clinique. Elle peut s'avérer grave, voire mortelle chez les individus immunodéprimés. De plus, de nombreuses études expérimentales et épidémiologiques suggèrent qu'il existe un lien de causalité entre l'infection par Cryptosporidium et le cancer digestif. En effet, il a été rapporté que ce parasite pouvait induire le développement d'adénocarcinomes digestifs invasifs chez un modèle expérimental de souris SCID traitées à la dexaméthasone. Bien qu'il ait été considéré depuis 2006, par l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS) comme étant un problème de santé publique, sa pathogénie reste mal connue. Pour toutes ces raisons, il nous a semblé intéressant, dans le cadre de ce projet de thèse, d'étudier les interactions entre Cryptosporidium et son hôte afin d'explorer son rôle dans le développement du cancer. Ce travail s'articule donc autour de deux principaux objectifs : 1) Etudier le rôle de l'épigénétique dans les interactions entre Cryptosporidium et son hôte, et 2) Etudier les voies de signalisation impliquées dans le développement du cancer digestif induit par C. parvum. Dans un premier temps, considérant que l'épigénétique joue un rôle important dans la régulation de la transcription, nous avons étudié la méthylation de la lysine des histones, au cours du cycle biologique du parasite. Une première analyse in silico a permis d'identifier les histone lysine méthyltransférases (HKMTs) potentielles de Cryptosporidium. Ensuite, l'alignement des séquences primaires et l'analyse phylogénétique ont permis d'identifier les HKMTs putatives de C. parvum et leurs spécificités de substrat. De plus, nous avons également pu prédire par modélisation, l'existence de trois HKMTs structurellement actives, à savoir CpSET1, CpSET2 et CpSET8. Leur rôle fonctionnel a été justifiée par l'observation de la méthylation de lysine d'histones telles que H3K4Me3, H3K36Me3 et H4K20Me3 pendant le développement intracellulaire de C. parvum. Nous avons réussi via des clonages et des tests d'activité in vitro, à montrer l'existence d'une HKMT CpSET8 active. De plus, les événements de méthylation de la lysine de l'hôte ont également été explorés et les résultats ont mis en évidence le potentiel du parasite à exploiter la régulation épigénétique de l'hôte à son avantage. C'est la première étude mettant en évidence l'existence de mécanismes épigénétiques régulant le cycle biologique de Cryptosporidium. Dans un second temps, nous avons réalisé, toujours sur le même modèle murin, une étude transcriptomique qui a montré que C. parvum est capable d'échapper à la réponse immunitaire innée de l'hôte en résistant à la surexpression des gènes stimulés par l'IFNγ, et en régulant à la baisse l'expression des α-défensines, donnant lieu à une inflammation chronique. Cette inflammation systématique peut donc contribuer au microenvironnement tumoral (TME) immunosuppressif induit par C. parvum. Il s'agit de la première description de l'altération du profil d'expression génétique associé à la néoplasie induite par C. parvum. Enfin, cette étude a également permis de mettre en évidence le fait que la voie de signalisation phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)/Akt était également modulée et sachant que PI3K est une kinase de signalisation impliquée dans la réorganisation du cytosquelette lors de l'infection par C. parvum, nous avons décidé d'étudier plus en profondeur l'implication de cette voie dans l'induction du cancer par ce parasite. Les résultats des analyses biochimiques et immunohistochimiques, ont confirmé l'activation de cette cascade de signalisation dans les cellules épithéliales infectées par C. parvum. Toutes ces données plaident en faveur d'une induction multifactorielle des néoplasies digestives par le parasite impliquant des facteurs liés à la fois au parasite et à l'hôte.