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Pauline Basso

Exolysine, un facteur de virulence majeur de Pseudomonas aeruginosa

Publié le 24 octobre 2017


Thèse soutenue le 24 octobre 2017 pour obtenir le grade de Docteur de la Communauté Université Grenoble Alpes - Spécialité : Virologie-Microbiologie-Immunologie

Résumé :
Pseudomonas aeruginosa est un pathogène opportuniste responsable d’infections nosocomiales sévères associées à un taux élevé de mortalité. Le système de sécrétion de Type III (SST3) et les effecteurs qu’il injecte sont considérés comme des facteurs de virulence prépondérants de P. aeruginosa. Récemment nous avons caractérisé, un groupe de souches ne possédant pas les gènes du SST3, mais dont la virulence repose sur la sécrétion d’une nouvelle toxine : Exolysine (ExlA) qui provoque la perméabilisation de la membrane des cellules hôtes. ExlA est sécrétée dans le milieu par une porine de la membrane externe, nommée ExlB, formant ainsi un nouveau système TPS, ExlBA. ExlA possède différents domaines : des répétitions hémagglutinines, cinq motifs Arginine-Glycine-Acide Aspartique (RGD) et un domaine C-Terminal faiblement conservé. Des tests de cytotoxicité sur des cellules eucaryotes ont montrés que la délétion du domaine C-terminal abolissait l’activité toxique d’ExlA. En utilisant un modèle de liposomes et différents types de cellules eucaryotes, nous avons démontré qu’ExlA forme des pores membranaires de 1,6 nm. De plus, par un criblage cellulaire à haut-débit d’une banque de mutants, nous avons montré qu’un facteur bactérien additionnel était requis dans la toxicité d’ExlA. Nous avons identifiés 3 transposons insérés dans des gènes codant pour le pili de type IV, démontrant ainsi que cet appendice impliqué dans l’adhésion des bactéries participe à la toxicité d’ExlA, en permettant un contact rapproché entre la bactérie et les cellules hôtes. Un criblage de macrophages primaires de souris KO pour différentes protéines impliquées dans la voie de l’activation de l’inflammasome, nous a permis de démontrer que le pore formé par ExlA est responsable de l’activation de la Caspase-1 par l’inflammasome NLRP3 conduisant à la maturation de l’interleukine-1ß. Une étude bio-informatique a révélé la présence de gènes homologues à exlA chez d’autres espèces de Pseudomonas non pathogènes. Nous avons montré que ces bactéries environnementales sont aussi capables de provoquer une mort cellulaire dépendante de la Caspase-1. Finalement, un criblage d’une banque de macrophages dont les gènes ont été invalidés par la technologie CRISPR/cas9 a révélé que plusieurs protéines du système immunitaire, indirectement liées à l’activation de la Caspase-1 sont impliquées dans la mort cellulaire médiée par ExlA. De plus, nous avons montré que plusieurs sgRNAs ciblant un microARN, mir-741, étaient grandement enrichis dans les macrophages ayant résisté à une infection avec ExlA. Mir-741 est impliqué dans la régulation d’enzymes (St8sIa1 et Agpat5) de la voie de biosynthèse des sphingolipides et des glycérophospholipides.

Jury :
Rapporteur : Madame Olivera Francetic
Rapporteur : Monsieur Alain Filloux
Membre : Madame Andrea Dessen
Membre : Madame Patricia Renesto
Membre : Monsieur Stephen Lory
Directeur de thèse : Madame Ina Attrée

Mots-clés :
Toxine formatrice de pore, Pili de type IV, Pyroptose, Criblage à haut débit, CRISPR/cas9