Métabolisme respiratoire et capture de l'hème chez le streptocoque du groupe B: impact sur le commensalisme et la virulence. – StreRespire

RESUME PROJET – Contexte scientifique et objectifs
Le streptocoque du groupe B (SGB), un commensal intestinal et génital, est la principale cause d'infection néonatale.
Lors de l'infection, le SGB envahit des tissus possédant des tensions en O2 variables, allant des concentrations atmosphériques à celles proches de l'anaérobiose. Il est également soumis à la toxicité des radicaux libres oxygénés (ROS). Sa survie va donc dépendre de sa capacité à s'adapter à, ou de détruire l'O2 et les ROS.
Le SGB, connu comme fermentaire, peut utiliser l'O2 en présence d'hème (du sang) et de ménaquinone pour induire la respiration. Celle-ci modifie sa sensibilité à l'O2, son métabolisme carboné et lipidique et ses propriétés de surface; in vivo elle contribue à la croissance des SGB dans le sang et pourrait modifier ses interactions avec l'hôte. Nous allons étudier comment la respiration permet au SGB de survivre dans un environnement oxydatif et caractériser les organes dans lesquels elle intervient pour permettre la genèse d'une infection invasive.
RESUME PROJET – Description
1: Génétique et physiologie de la respiration des SGB
Etude du rôle dans la respiration des gènes impliqués dans la réponse et l'adaptation au stress oxydant : L'impact de l'inactivation des gènes ahpC, gor, trxB, nox-2, sodA, du régulateur perR, du système à 2 composants CovSR et des mutants défectueux dans une étape de respiration et issus des criblages des banques des mutants insertionnels, seront étudiés en aérobiose et sous respiration. Leur survie, l'analyse des métabolites, et la consommation d'O2 seront analysés. Des approches par protéomique et transcriptomique seront réalisées. Les constituants cellulaires modifiés par la respiration seront caractérisés par a) gels 2-D des fractions protéiques secrétées et membranaires, et identification par MALDI-TOF b) détermination des lipides membranaires par chromatographie en phase gazeuse c) l'analyse des polysaccharides capsulaires.
Les gènes impliqués dans la captation de l'hème seront identifiés par a) criblage génétique avec un gène rapporteur b) génétique inverse, élution d'extraits de SGB passés sur résine d'affinité pour l'hème, séparation sur gel des protéines, identification par MALDI-TOF, et inactivation des gènes correspondant.
2: Conséquences de la respiration sur la virulence des SGB
Les tissus qui apportent les cofacteurs nécessaires à la respiration seront identifiés par a) un test sur boite, étudiant la stimulation de la croissance de SGB en présence d'extraits tissulaires; b) comparaison des comportements dans les organes après infection (par voies intraveineuses ou orales) de la souche sauvage et du mutant de respiration en utilisant un système d'imagerie in vivo et compte bactérien dans les organes ; et c) l'étude de l'adhésion et de l'invasion de SGB fermentaires ou respiratoires dans différents lignées cellulaires épithéliales, tissulaires, ou macrophagiques.
Expertise des équipes: Génétique et physiologie des Gram positif, biochimie des glucides et des lipides, modèles cellulaires et animaux.

RESUME PROJET – Resultats attendus
Ce projet de recherche se propose d'élucider les points suivants:
- Mécanisme(s) de capture de l'hème par les GBS, impact de la respiration sur la tolérance à l'oxygène et aux ROS et sur l'expression des composants de surface
- Rôle de la respiration dans la colonisation de l'hôte et la virulence; identification des organes dans lesquelles la respiration améliore la colonisation par les GBS. Nous déterminerons notamment si le tube digestif est permissif pour la respiration.

Il pourrait clarifier les roles de la respiration chez certains pathogènes majeurs pour lesquels l'implication de la respiration dans la virulence a été démontrée mais mal connue, e.g., S. aureus, S; flexneri, M. tuberculosis et B. abortus.
De nouvelles cibles antibactériennes basées sur la capture de l'hème ou la respiration pourraient être identifiées au cours des études proposées.
Les 3 équipes