DS0401 - Etude des systèmes biologiques, de leur dynamique, des interactions et inter-conversions au niveau moléculaire

Mécanismes de colonisation et de dissémination d'un pathogène bactérien de l'Homme, exemple de Neisseria meningitidis – PATHONEM

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Résumé de soumission

De nombreux pathogènes colonisent de façon asymptomatique le nasopharynx et les voies respiratoires supérieures (Staphylococcus aureus, Neisseria meningitidis, Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumonia ou Bordetella pertussis). Ces bactéries sont transmises de personne à personne par contact direct ou par gouttelettes. Comprendre les événements qui aboutissent à la colonisation puis la dissémination est la clé pour réduire la dissémination de ces bactéries et identifier de nouvelles stratégies thérapeutiques. Neisseria meningitidis (le méningococcique) est un paradigme des bactéries commensales à pouvoirs pathogènes. Cette bactérie à gram-négatif est un commensal exclusif de l’homme. Elle vit au niveau de la muqueuse nasopharyngée chez environ 10% de la population mondiale et dissémine dans la population par gouttelettes ou simple contact. N. meningitidis devient pathogène quand elle franchit la barrière nasopharyngée et prolifère dans le sang où elle interagit directement avec l’endothélium vasculaire qu’elle peut franchir pour atteindre des sites secondaires comme les méninges ou la peau et y proliférer en provoquant l’inflammation du tissu responsable de la mortalité associé à l’infection.
L’absence de modèle à longtemps limité notre compréhension de la colonisation des voies respiratoires supérieures par le méningocoque. Les cellules épithéliales primaires sont accessibles dans le commerce et les modèles de différenciation en interface air-liquide permettent une différentiation poussée des cellules en cellules à mucus et cellules ciliées. Ce projet de recherche a pour but de réaliser l’étude des mécanismes par lesquels une bactérie pathogène colonise son hôte puis dissémine dans une population. Nos résultats apporteront de nouvelles connaissances et un nouvel angle de vue sur la colonisation du nasopharynx par N. meningitidis avec pour objectif d’identifier des cibles thérapeutiques innovantes afin de prévenir la colonisation et/ou la dissémination de la bactérie.
Afin de réaliser ce projet nous avons détaillé 3 objectifs principaux :

Objectif 1 : Identifier les facteurs bactériens nécessaires à la colonisation du nasopharynx humain dans un modèle de culture en interface air-liquide. Nous étudieront l’interaction entre N. meningitidis et la muqueuse nasopharyngée grâce à un modèle de cellules épithéliales différenciées. L’utilisation d’un crible à haut débit pour les gènes du méningocoque nous permettra d’isoler de nouveaux facteurs de virulence impliqués dans la colonisation.

Objectif 2 : Déterminer les récepteurs d’adhésion au méningocoque sur les cellules épithéliales. Nos résultats préliminaires nous indiquent que les pili de type IV possèdent une activité lectine qui leur permettent d’interagir avec les même motifs glycosylés présents sur différents récepteurs. Nous chercherons à connaitre la composition de ces sucres en utilisant des puces à sucre. En parallèle nous utiliserons une stratégie dite "BiraA proximity-dependent labeling" (marquage des cibles à proximité) afin de déterminer quels récepteurs portent ces sucres.

Objectif 3 : Explorer les mécanismes de dissémination de N. meningitidis. Nous développerons un modèle in vitro d’étude de la dissémination des bactéries par aérosol. Nous fabriquerons un outil qui combinera soit le modèle de culture air-liquide soit une culture liquide et associé à un système de propulsion d’air qui permettra le déplacement des particules aérosolisées. Cet outil nous permettra d’étudier les facteurs bactériens impliqués dans la dissémination par aérosol.

Coordination du projet

Mathieu COUREUIL (INSTITUT NATIONAL DE LA SANTE ET DE LA RECHERCHE MEDICALE)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

INSERM INSTITUT NATIONAL DE LA SANTE ET DE LA RECHERCHE MEDICALE

Aide de l'ANR 252 148 euros
Début et durée du projet scientifique : décembre 2015 - 36 Mois

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