Peptides anti-virulence bactériens comme alternative dans la lutte contre les infections à Staphylococcus aureus : Modèle des plaies chroniques

Anti-virulence peptides as alternative treatment of Staphylococcus aureus infections: chronic wound model

• Auteur / Autrice : Riham Daher
• Direction : Catherine Dunyach
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Inscription en doctorat le 30/09/2022
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : VBIC- Virulence Bactérienne et Infections Chroniques
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Bacterial virulence and infectious disease

Mots clés

Mots clés libres

Staphylococcus aureus

Plaies chroniques

Virulence bactérienne

Biofilm

Staphylococcus aureus

Chronic wounds

Bacterial virulence

Biofilm

Résumé

Des travaux récents ont contribué à l'identification et à la compréhension du rôle du microbiote cutané et du polymicrobisme dans la physiopathologie des plaies chroniques. Ces travaux ont révélé que certaines bactéries sont capables d'interagir de façon privilégiée entre elles. C'est ainsi qu'il a été montré dans des travaux précédents, l'interaction qu'il existait entre une bactérie pathogène (S. aureus) et une bactérie commensale (H. kunzii) au niveau des plaies du pied chez le diabétique, la virulence de S. aureus étant atténuée en présence de H. kunzii. Cette première approche publiée en 2017 laissait penser que S. aureus interagissait avec H. kunzii via l'inhibition par cette bactérie du système Agr qui est le régulateur central de la virulence chez S. aureus. Le travail mené depuis trois ans par notre équipe a permis de montrer que le génome d'H. kunzii abritait des gènes codant pour des peptides (Adh2, RsbB et ABC2-fam) présentant une homologie de structure avec l'Auto-Inducing Peptide (AIP), peptides impliqués dans l'activation extra-cellulaire du système Agr et que cette interaction bactérienne avait un impact sur l'expression des facteurs de virulence de S. aureus et sur son métabolisme global. L'étude de l'exoprotéome d'H. kunzii en présence de S. aureus a mis en évidence la présence d'une protéine extracellulaire liant un soluté correspondant à une trypsine-like sérine protéase. Cette protéine serait impliquée dans la séquestration de l'AIP produit par S. aureus. Les premiers tests réalisés avec le peptide « Esp-like » d'H. kunzii montre un effet prometteur sur la diminution de la capacité à former du biofilm chez S. aureus. L'objectif de ce travail est donc de décrire l'effet potentialisateur d'un cocktail de peptides associant un peptide anti-biofilm (Esp-like) et des peptides anti-virulents AIP-like (Adh2, RsbB et ABC2-fam) sur la virulence et la capacité à former du biofilm de S. aureus par des approches in vitro (RTqPCR, virulence sur Macrophage, analyse du potentiel biofilm) et in vivo (modèle zebrafish). Les résultats obtenus auront des retombées importantes en termes de de prise en charge des plaies chroniques.

Recent work has contributed to the identification and understanding of the role of skin microbiota and polymicrobism in the pathophysiology of chronic wounds. This work has revealed that certain bacteria are able to interact with each other. This first result, published in 2017, suggested that S. aureus interacted with H. kunzii via the inhibition by this bacterium with Agr system which is the central regulator of virulence in S. aureus. Recent works have shown that the genome of H. kunzii harbors genes coding for peptides (Adh2, RsbB and ABC2-fam) having a structural homology with the Auto-Inducing Peptide (AIP) peptide involved in the extracellular activation of the Agr system. On the toher part, proteomic analyses shown that this bacterial interaction had an impact on the expression of the virulence factors of S. aureus and on its global metabolism. In addition, the study of the H. kunzii exoproteome in the presence of S. aureus highlighted the presence of an extracellular binding protein corresponding to a trypsin-like serine protease. This protein would be involved in the sequestration of the AIP produced by S. aureus. The first tests carried out with the 'Esp-like' peptide of H. kunzii show a promising effect on the reduction of the capacity to form biofilm in S. aureus. The goal of this work is to describe the synergic effect of a peptides cocktail combining an anti-biofilm peptide (Esp-like) and anti-virulent AIP-like peptides (Adh2, RsbB and ABC2-fam) on the virulence and capacity to form biofilm of S. aureus by in vitro (RTqPCR, virulence on Macrophage, analysis of biofilm potential) and in vivo (zebrafish model) approaches. The results obtained will have important implications in terms of the management of chronic wounds.