Bases moléculaires et cellulaires de l'interaction entre N. meningitidis et l'endothélium vasculaire – NM8104

Neisseria meningitidis, responsable de septicémies et méningites chez l'homme, interagit et envahit les cellules endothéliales pour franchir la barrière hémato-encéphalique. Plusieurs attributs bactériens, tels que les pili de type IV, contribuent à l'invasion de cette bactérie, en induisant une réorganisation du cytosquelette. Toutefois, ces ligands bactériens et leur récepteur cellulaire sont encore méconnus. De plus les voies de signalisation conduisant à leur internalisation sont peu décrites.
Nos objectifs sont :
1) La caractérisation du mécanisme d'adhérence de N. meningitidis : Nous déterminerons les propriétés adhésives des pili et identifierons leur récepteur cellulaire.
2) La caractérisation du mécanisme d'invasion de N. meningitidis : Nous caractériserons les voies de signalisation induites par l'interaction N.meningitidis/cellule endothéliale et procéderons à l'identification des autres facteurs bactériens impliqués dans la réorganisation du cytosquelette des cellules.
Mécanismes moléculaires de l'adhérence de N. meningitidis aux cellules hôtes:
Afin d'identifier le composant structural des pili qui initie l'adhérence de N. meningitidis aux cellules hôtes, nous avons mis au point une méthode de quantification de l'adhérence des bactéries en condition de flux. Les composants connus des pili seront purifiés et nous analyserons leur capacité à inhiber cette adhésion. De plus, nous criblerons une banque d'anticorps monoclonaux dirigés contre les pili pour leur activité inhibitrice. La molécule reconnue par ces anticorps neutralisant sera alors identifiée.
Le récepteur cellulaire des pili reste encore méconnu. Nous avons observé qu'une stimulation par le TPA induit l'adhérence de N. meningitidis sur des cellules humaines non permissives. A l'aide de la technologie SAGE (Serial Analysis of Gene Expression), nous avons identifié six gènes induit par le TPA codant pour des protéines membranaires. Nous analysons à présent l'implication de ces protéines dans l'adhérence de N. meningitidis.
Mécanismes moléculaires de l'invasion des cellules hôtes par N. meningitidis:
Nous entreprenons une caractérisation des mécanismes d'activation des protéines cellulaires impliquées dans l'invasion de N. meningitidis.
De plus, nous tirons avantage d'une banque de mutants de N. meningitidis que nous avons générée pour identifier les attributs bactériens impliqués dans la réorganisation du cytosquelette de la cellule hôte. Nous avons mis au point une méthode pour cribler à haut débit la capacité des bactéries à induire la réorganisation du cytosquelette d'actine cellulaire. Le crible préliminaire de 188 mutants nous a permit d'identifier 11 gènes requis pour une polymérisation d'actine optimale. Actuellement nous finissons le criblage et explorons le rôle des protéines que nous avons identifiées. Des approches biochimiques seront alors utilisées pour identifier leur récepteur cellulaire.
Ce projet repose sur les compétences, modèles et techniques de pointe que nous avons développés ces six dernières années en collaboration étroite entre microbiologistes et biologistes cellulaires. Nous sommes confiants que cette approche multidisciplinaire aboutira à l'identification du récepteur cellulaires des pili de type IV de N. meningitidis et la caractérisation du composant essentiel de ces pili qui initie l'adhérence des bactéries. De plus, grâce à notre banque unique de mutants, nous pourrons identifier les autres composants bactériens induisant les évènements de signalisation dans la cellule hôte. Une meilleure compréhension du rôle des protéines cellulaires impliquées dans l'invasion de N. meningitidis nous éclairera sur les mécanismes empruntés par cette bactérie pour franchir la barrière hémato-encéphalique. L'ensemble de ces découvertes constituera une avancée majeure dans ce domaine et permettra le développement futur de