Neisseria meningitidis, Purpura fulminans, Méningites, Pili de Type IV, CD147, N-Glycan tri-Antenné, Axe de polarité, Corps de Weibel-Palade, Analyse transcriptionnelle à haut débit, Inflammation, Hémostase, Traitement adjuvant

Neisseria meningitidis (Nm ou méningocoque) est une bactérie responsable de méningites et septicémies, dont la forme la plus grave, le purpura fulminans, peut être mortelle. Cette bactérie réside exclusivement dans le rhinopharynx de l'Homme et devient pathogène lorsqu'elle atteint la circulation sanguine. Les bactéries circulantes adhérent alors aux cellules endothéliales, ce qui favorise leur multiplication dans la lumière vasculaire et induit des altérations vasculaires favorisant leur dissémination dans les tissus. Cette adhérence repose sur une liaison directe entre les pili de Type IV de Nm et le récepteur endothélial CD147, suivie de l'activation du récepteur beta-2-adrénergique et de voies de signalisation menant à des modifications vasculaires pathologiques. Mes travaux de thèse ont d'abord consisté à caractériser le motif de CD147 reconnu par les pili de type IV et la réponse cellulaire précoce induite par cette interaction. J'ai démontré que la glycosylation et la sialylation de CD147 sur un site de N-glycosylation porté sur le domaine Ig proximal du récepteur est indispensable à l'interaction méningocoque/CD147 puis, par procédés enzymatiques couplés à de la spectrométrie de masse, identifié un N-glycan tri-antenné pourvu d'un acide sialique terminal. Ce N-Glycan est présent sous forme fucosylée sur d'autres récepteurs; leur défucosylation est alors suffisante pour générer ce N-glycan et favoriser l'adhésion bactérienne. Ces travaux ont permis de caractériser le déterminant moléculaire ciblé par le méningocoque pour coloniser l'endothélium, ouvrant de nouvelles perspectives pour le traitement et la prévention de ces infections invasives. Nous avons alors démontré que l'adhérence de Nm aux cellules endothéliales induit rapidement une réorientation de l'axe de polarité (noyau-centrosome) des cellules en direction du site d'adhérence des bactéries. Celle-ci permet une exocytose polarisée du contenu des corps de Weibel-Palade et l'adressage de protéines du cytosquelette aux sites d'adhérence du méningocoque. Ainsi, une modification de la polarité cellulaire induite par Nm pourrait constituer un élément déterminant pour la formation de protrusions membranaires stabilisant les bactéries à la surface endothéliale, la perte de l'intégrité vasculaire et l'initiation précoce et locale d'une réponse inflammatoire et pro-coagulante. Alors, que l'infection des cellules endothéliales périphériques par Nm s'accompagne de lésions vasculaires majeures, d'une coagulation intravasculaire, d'une inflammation incontrôlée et de l'apparition de lésions purpuriques, l'infection des cellules endothéliales cérébrales lui permet de franchir la barrière hémato-encéphalique avec une perte minimale d'intégrité. Pour déterminer si ces manifestations cliniques distinctes reposent sur une réponse fonctionnelle propre à ces deux types cellulaires, nous avons analysé la réponse des cellules endothéliales périphériques et cérébrales à l'infection par Nm via une analyse transcriptionnelle à haut débit. Ces travaux ont permis de mettre en évidence les réponses hémostatiques et inflammatoires spécifiquement activées dans ces deux types cellulaires, pouvant rendre compte des différentes manifestations cliniques observées au cours des infections invasives à méningocoque. Enfin, j'ai contribué à des travaux qui ont mené à la découverte, puis la caractérisation d'une famille de molécules qui induisent la perte des pili des type IV chez diverses bactéries et réduisent leur pathogénicité. Ces molécules inhibent de façon drastique la colonisation des vaisseaux humains par Nm et les altérations vasculaires qui en découlent (coagulation intravasculaire et inflammation) et réduisent la mortalité dans un modèle d'infection in vivo. Ces travaux constituent une découverte majeure, ouvrant la voie à une nouvelle stratégie thérapeutique pour le traitement des infections invasives à méningocoque en interférant avec un facteur de virulence clé.