Adaptation de Listeria monocytogenes à la persistance intracellulaire : caractérisation génétique et moléculaire de variants à petites colonies

Adaptation of Listeria monocytogenes to intracellular persistence : genetic and molecular characterization of small colony variants

• Auteur / Autrice : Matthieu Bertrand
• Direction : Alessandro Pagliuso, Eliane Milohanic
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2023
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Structure et dynamique des systèmes vivants (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : MICALIS- Microbiologie de l'Alimentation au service de la santé humaine
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Faculté des sciences d'Orsay

Mots clés

Mots clés libres

Maladie infectieuse

Persistance

Tolérance aux antibiotiques

Infectious disease

Persistence

Antibiotics tolerance

Résumé

Listeria monocytogenes est une bactérie pathogène dangereuse présente dans les aliments et les fermes d'élevage. Nous avons découvert que Listeria possède une phase de vie intracellulaire jusqu'alors insoupçonnée, qui pourrait expliquer une partie des risques liés à ce pathogène en permettant son portage asymptomatique chez l'homme, les animaux d'élevage et la faune sauvage. Cette phase s'accompagne d'une entrée dans un mode de vie ralentie de dormance au sein de vacuoles appelées LisCVs (Listeria-containing vacuoles), permettant aux bactéries de se cacher chez l'hôte et de devenir plus tolérantes aux antibiotiques. De plus, cette phase est associée à l'apparition d'une sous-population de variants à petites colonies (small colony variants, SCV), probablement en raison de l'adaptation de L. monocytogenes à l'environnement hostile des LisCVs. Le phénotype SCV a été particulièrement étudié pour une autre bactérie pathogène à Gram positif, Staphylococcus aureus, pour laquelle des sous-populations SCV tolérantes aux antibiotiques ont été isolées de patients présentant des infections persistantes, voire récurrentes. L'objectif de la thèse consiste à caractériser les mécanismes de ce portage silencieux de la Listeria dans des cellules humaines et animales, grâce à l'étude de ces SCV émergeants. Ces travaux devraient générer des connaissances fondamentales sur les mécanismes impliqués dans les infections bactériennes persistantes, et créer des outils mieux dépister ce pathogène, dans la problématique d'« Une seule santé », afin de prévenir les cas de listérioses qui peuvent avoir de graves conséquences chez les personnes immunodéprimées ou âgées, ainsi que chez les fœtus et les nouveau-nés.

Listeria monocytogene is one of the most dangerous food-borne pathogens that can affect humans and farmanimals. We have discovered a new intracellular life phase which could allow this bacterium to be carried asymptomatically in humans, livestock and wild animals. This phase is characterized by the entry into a slow replicative dormant state within intracellular acidic vacuoles that we have named LisCVs (Listeria-containing vacuoles). Bacteria might exploit LisCVs as a niche to hide in the host and persist as antibiotic tolerant forms. We have recently found that this intravacuolar phase of Lm is associated with the appearance of a subpopulation of small colony variants (SCVs), probably due to the adaptation of Listeria monocytogenes to the hostile environment of LisCVs. The SCV phenotype has been particularly studied for another Gram-positive pathogenic bacterium, Staphylococcus aureus, for which antibiotic-tolerant SCV subpopulations have been isolated from patients with persistent or recurrent infections.The objective of this thesis is to characterize the mechanisms of this silent carriage of Listeria monocytogenes in human and animal cells, through the study of these emerging SCV. This work will generate fundamental knowledge on the mechanisms involved in persistent bacterial infections. Moreover, it can deliver tools for a better detection of this pathogen, in the'One Health' context and contribute to prevent Listeriosis, a fatal disease for immunocompromised, elderly people, as well as fetuses and newborns.