Implications des galectines humaines dans l'infection à Tropheryma whipplei

Implications of human galectins in Tropheryma whipplei infection

• Auteur / Autrice : Knotha Mudalige Appuhamy
• Direction : Pierre-Edouard Fournier, Benoît Desnues
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie santé. Maladies infectieuses
• Date : Soutenance le 26/11/2020
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la vie et de la santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Vitrome (Marseille) - Méditerranée Infection
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Mephi (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Philippe Colson
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Benoît Desnues
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Yann Guérardel, Patricia Renesto

Mots clés

Mots clés contrôlés

Galectine -3

Galectine 1

Réponse immunitaire

Tropheryma whipplei

Mots clés libres

Galectine-1

Galectine-3

Tropheryma whipplei

Glycanes

Macrophage

Réponses immunitaires

Galectin-1

Galectin-3

Tropheryma whipplei

Glycans

Macrophage

Immune responses

Résumé

T. whipplei est une actinobactérie qui provoque diverses infections, dont la maladie de Whipple. Auparavant, il a été montré que les glycoprotéines associées à la membrane de T. whipplei sont hautement glycosylées et que la déglycosylation des bactéries pourrait interférer avec la réplication dans les macrophages. Cependant, la composition des glycoprotéines de T. whipplei et leur contribution à l'infection sont restées longtemps inconnues. Par conséquent, dans cette étude, nous nous sommes d'abord concentrés sur la caractérisation de la composition de l'enrobage de sucre de T. whipplei à l'aide de lectines. Ainsi, nous avons observé que la bactérie héberge divers sucres, dont le β-galactose. Ensuite, nous nous sommes concentrés sur les protéines immunomodulatrices de liaison au β-galactose, la galectine-1 (Gal-1) et la galectine-3 (Gal-3) en tant que récepteurs plausibles des glycanes de T. whipplei. Ainsi, nous avons constaté que les glycoprotéines associées à la membrane riches en β-galactose de T. whipplei se lient à la fois à Gal-1 et Gal-3 et in vitro T. whipplei module l'expression cellulaire de Gal-1 et Gal-3. De plus, nous avons montré que l'ajout de Gal-1 ou Gal-3 soluble augmente la phagocytose des bactéries par les macrophages et l'inhibition de la galectine conduit à une diminution de l'infection. Nous avons également constaté que les sérums de patients infectés par T. whipplei ont un niveau significativement plus élevé de Gla-1 et un niveau inférieur de Gal-3 que celui des témoins sains. En conclusion, notre étude fournit de nouvelles informations sur l'infection à T. whipplei via des interactions médiées par la glycane-galectine.

T. whipplei is an actinobacterium that causes a variety of infections, including Whipple’s disease. Previously it has been demonstrated that, T. whipplei membrane associated glycoproteins are highly glycosylated and deglycosylation of bacteria could impair the replication in macrophages. However, the composition of T. whipplei glycoproteins and their contribution to the infection long remained unknown. Therefore, in this study we first focused on characterizing the composition of T. whipplei sugar coating using lectins. Thereby, we found that the bacterium harbors different sugars including β-galactose. Next, we focused on immunomodulatory β-galactose binding proteins, galectin-1 (Gal-1) and galectin-3 (Gal-3) as plausible receptors of T. whipplei glycans. Thereby, we found that, T. whipplei β-galactose-rich membrane-associated glycoproteins bind both Gal-1 and Gal-3 and in vitro T. whipplei modulates the cellular expression of Gal-1 and Gal-3. Furthermore, we have demonstrated that addition of soluble Gal-1 or Gal-3 enhances phagocytosis of bacteria by macrophages, and inhibition of galectins leads to decrease in infection. Additionally, we discovered that sera from patients infected with T. whipplei have a significantly higher Gal-1 and lower Gal-3 levels than those of healthy controls. In conclusion, our study provides a new insight into T. whipplei infection via bacterial glycan-galectin mediated interaction.