Etude de la variabilité moléculaire de Pneumocystis jirovecii : du génotype à la variabilité antigénique
Pneumocystis jirovecii molecular variability study : from genotype to antigenic variability
par Maud GITS-MUSELLI sous la direction de Stéphane BRETAGNE
Thèse de doctorat en Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie. Microbiologie
ED 562 Bio Sorbonne Paris Cité

Soutenue le jeudi 03 décembre 2020 à Université Paris Cité

Sujets
  • Appareil respiratoire -- Infections
  • Épidémies
  • Génotype
  • Immunosuppression
  • Pneumocystis carinii
  • Pneumocystose

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Mots clés
Pathogène opportuniste atypique
Resumé
Pneumocystis jirovecii est un pathogène opportuniste atypique du monde fongique. Ce champignon cosmopolite, et transmissible, est rencontré très tôt au cours de la vie. P. jirovecii peut être détecté dans les voies respiratoires de tous types d'individus, avec ou sans symptômes, si ces derniers y ont été exposés. La pneumonie sévère secondaire à l'infection, nommée pneumocystose (PCP), n'est observée que chez les patients immunodéprimés. De nombreuses épidémies sont décrites au sein des services de soins. Le nombre de cas de pneumocytoses est évalué à 500 000/an dans le monde, avec une mortalité jusqu'à 40%. Historiquement diagnostiquée chez les patients infectés par le VIH, la pneumocystose est maintenant fréquente chez les patients immunodéprimés non-VIH. La physiopathologie de cette pneumonie est encore mal comprise. En effet, les études sur ce pathogène sont limitées par l'absence de système de culture. En conséquence, seules des techniques moléculaires sont applicables sur les prélèvements de pour étudier la transmission, la diversité génétique, et évaluer la performance des approches diagnostiques. Afin d'étudier la transmission, le premier thème de ce travail a porté sur le développement et la validation d'une technique de génotypage basée sur l'analyse de marqueurs microsatellites génomiques (MLP). Une étude monocentrique et une étude multi-centrique collaborative à plus large échelle, ont permis d'observer une grande variété de génotypes et une grande fréquence (2/3) des mélanges de génotypes dans les prélèvements respiratoires des patients. Ces deux études ont permis d'identifier des génotypes spécifiques, retrouvés préférentiellement chez des sujets transplantés rénaux. Par la suite, la comparaison de la méthode MLP à la technique de génotypage MLST a permis de confirmer sa performance. Le développement de cette méthode de génotypage, apparue comme performante pour la détection des mélanges de génotypes est donc un outil adapté pour la sélection d'échantillons hébergeant un génotype génomique unique, afin de rechercher ultérieurement un éventuel lien entre génotype et antigènes de surface. Concernant les méthodes diagnostiques, la qPCR est considérée comme la méthode la plus sensible pour la détection du champignon. Cependant, du fait de sa grande sensibilité, cette approche permet également de détecter le champignon dans les prélèvements de patients porteurs asymptomatiques (PCC). Des travaux antérieurs réalisés au sein de notre laboratoire nous ont permis d'observer une meilleure sensibilité de la cible mitochondriale mtSSU par rapport à mtLSU. Le second thème de ce travail a donc consisté à étudier l'impact des cibles et du matériel, amplifiés en qPCR, pour la détection de P. jirovecii. Pour cela, une première étude collaborative européenne, a permis de déterminer que la détection des acides nucléiques totaux (WNA=ADN +ARN) est plus précoce que la détection de l'ADN, et que la cible mtSSU permettait d'obtenir les Cycles de quantification (Cq) les plus précoces. Une étude prospective, réalisée sur 120 prélèvements de patients, a consisté à évaluer la performance des deux cibles mitochondriales mtSSU et mtLSU, avec amplification en ADN et en WNA. La détection des WNA mtSSU a été confirmée comme la plus précoce. Parallèlement à l'évaluation de la performance, une évaluation de l'intérêt du ratio d'expression des 2 gènes mitochondriaux dans la stratégie diagnostic de la pneumocystose a été réalisée. Un ratio >5 présentait une Valeur prédictive négative de 100% pour les LBA et 87.5% pour les expectorations induites, pour exclure la PCP. Ce nouvel outil, simple, basé sur la double détection des WNA de mtSSU et mtLSU, pourrait s'avérer utile pour la prise en charge des patients.