Thèse soutenue

Étude de la reconnaissance des Escherichia coli adhérents et invasifs (AIEC) associés à la maladie de Crohn par l'autophagie : identification des récepteurs autophagiques et des facteurs de virulence

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Auteur / Autrice : Alison Da Silva
Direction : Hang NguyenNicolas Barnich
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biologie Santé
Date : Soutenance le 15/12/2023
Etablissement(s) : Université Clermont Auvergne (2021-...)
Ecole(s) doctorale(s) : Sciences de la Vie, Santé, Agronomie, Environnement
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Microbes, Intestin, Inflammation et Susceptibilité de l’Hôte
Jury : Président / Présidente : Lydie Combaret
Rapporteurs / Rapporteuses : Michaël Boyer-Guittaut, Nathalie Rolhion, Benoît Foligné

Résumé

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La maladie de Crohn (MC) est une maladie inflammatoire chronique de l'intestin, dont l'étiologie est multifactorielle. Elle résulte de l'interaction complexe entre des prédispositions génétiques, des facteurs environnementaux et des altérations de la composition du microbiote intestinal, induisant une dérégulation du système immunitaire intestinal. À ce jour, la MC est incurable, seuls des traitements visant à soulager les symptômes et à prévenir les récidives et complications sont disponibles. Chez les patients atteints de la MC, une augmentation de la prévalence de souches particulières d'Escherichia coli, appelées les AIEC (adherent-invasive E. coli), a été rapportée. Les AIEC sont des pathobiontes capables d'adhérer et d'envahir les cellules épithéliales intestinales ainsi que de se répliquer en macrophages sans induire la mort cellulaire, entraînant une réponse immunitaire dérégulée. Par ailleurs, des études ont montré que plusieurs polymorphismes dans les gènes de l'autophagie (ATG16L1, IRGM, ULK1, etc.) sont associés à un risque augmenté de développer la MC. L'autophagie est un processus essentiel au maintien de l'homéostasie cellulaire permettant la dégradation et le recyclage de composants cytoplasmiques et de pathogènes via le lysosome. Toutefois, certains pathogènes intracellulaires développent diverses stratégies pour échapper à la dégradation par l'autophagie. Dans ce contexte, l'objectif de mes travaux de thèse était d'identifier les récepteurs autophagiques responsables de la reconnaissance des AIEC, ainsi que les gènes nécessaires aux AIEC pour échapper à l'autophagie.Le 1er axe de mes travaux de thèse a montré que la déficience de p62 ou NDP52 dans les cellules HeLa entraîne une augmentation de la réplication intracellulaire de la souche de référence AIEC LF82 et de la production de cytokines pro-inflammatoires. L'analyse par microscopie confocale a révélé la colocalisation de p62 ou NDP52 avec la bactérie AIEC LF82 et la protéine LC3, un marqueur de l'autophagie. Ainsi, nos résultats suggèrent que p62 et NDP52 agiraient comme des récepteurs autophagiques pour contrôler la réplication intracellulaire des AIEC. De plus, nous avons étudié l'impact d'un polymorphisme du gène NDP52 associé à une susceptibilité augmentée de développer la MC, appelé NDP52Val248Ala, sur le contrôle des AIEC. Aucune différence n'a été observée dans le nombre de bactéries AIEC LF82 intracellulaires entre les cellules HeLa exprimant le variant à risque NDP52Val248Ala et celles exprimant l'allèle sauvage, suggérant un autre rôle de ce variant, probablement dans le contrôle de l'inflammation.Le 2ème axe de mes travaux de thèse s'est concentré sur l'identification de gènes nécessaires aux AIEC pour échapper au contrôle par l'autophagie en utilisant la technique Transposon Sequencing (Tn-Seq). Brièvement, une banque de mutants de la souche AIEC LF82 a été créée de manière « saturée », c'est-à-dire que chacun des gènes du génome bactérien a été interrompu par au moins un transposon, conduisant à son invalidation. Cette banque de mutants a été utilisée pour infecter des cellules HeLa contrôles et déficientes pour l'autophagie. À 24h post-infection, l'ADN des mutants a été extrait et les sites d'insertion du transposon déterminés par séquençage ont permis d'identifier 68 gènes différentiellement représentés entre nos deux conditions. Les gènes sur-représentés dans les cellules HeLa déficientes pour l'autophagie par rapport aux cellules contrôles, sont les gènes potentiellement nécessaires aux AIEC pour échapper à l'autophagie. Ainsi, cette étude permettrait d'identifier de nouvelles cibles pour limiter la virulence des AIEC.En conclusion, ces travaux contribuent à la compréhension des divers aspects de l'interaction entre les cellules hôtes et les bactéries AIEC associées à la MC et permettront, à l'avenir, de mieux caractériser la pathogenèse de cette maladie.