| Resumé |
Les pili de type IV (T4P) sont des structures filamenteuses dynamiques produites par diverses bactéries pathogènes et impliquées dans de nombreuses fonctions comme la motilité, l'agrégation, la capture d'ADN exogène (compétence) et l'adhérence aux surfaces ou aux cellules hôtes. Neisseria meningitidis (méningocoque), est une bactérie à Gram négatif commensale du nasopharynx humain. Dans des conditions mal élucidées, le méningocoque franchit la barrière épithéliale pour atteindre la circulation sanguine où il peut être, pathogène opportuniste mais redoutable, agent causal de septicémie (parfois de purpura fulminans) et/ou de méningite, connues pour leurs taux de morbidité et mortalité élevées. Le méningocoque porte des T4P qui sont essentiels à la colonisation massive des vaisseaux humains, étape essentielle vers une infection invasive. Les T4P du méningocoque peuvent être rétractés grâce à l'ATPase PilT et cette rétraction est requise pour induire l'altération de l'endothélium infecté et l'évolution vers la létalité. La rétractation génère des forces très élevées, supérieures à 100pN, transmises à la fois aux bactéries elles-mêmes et aux cellules de l'hôte, dont le rôle dans la pathogenèse a été peu étudié. Dans ce travail, par comparaison d'une souche de méningocoque sauvage (WT) avec un variant isogénique déficient pour la rétraction (DpilT), nous avons analysé, au cours de l'infection, le rôle de la rétraction sur les cellules endothéliales et sur la virulence du méningocoque. Nos résultats in vitro sur des cellules endothéliales primaires ont montré que l'intégrité cellulaire était préservée lors de l'infection par DpilT, alors que la souche WT induisait la déstabilisation des jonctions endothéliales, le détachement et la mort des cellules. Contrairement au variant 'pilT, l'infection par la souche WT conduisait à la libération d'exosomes caractérisés par le tracking et analyse protéomique. A l'inverse, l'infection avec DpilT a montré la libération par les cellules endothéliales de deux facteurs de croissance dérivés des plaquettes (PDGF) connus pour leur rôle dans l'homéostasie des vaisseaux. Dans un modèle d'infection systémique in vivo (souris SCID greffée avec de la peau humaine), l'infection avec le WT a montré, malgré des colonisations vasculaires similaires, des thrombi et des occlusions vasculaires plus importants qu'avec DpilT. Ces lésions étaient prévenues par administration de PDGF-BB recombinant aux souris infectées par la souche WT. Pour analyser le rôle de la rétraction des T4P dans la virulence bactérienne, nous avons également conduit une approche transcriptomique comparative in vivo (Dual-RNAseq). Nous avons identifié 65 gènes régulés différentiellement entre les souches WT et DpilT lors de l'infection in vivo. Aucun de ces gènes ne codait pour des facteurs de virulence déjà décrits pour le méningocoque mais nous avons identifié des régulateurs-clés de l'adaptation métabolique, une lipoprotéine putative en cours de caractérisation et le système de sécrétion à deux partenaires (TPS), tous impliqués dans les dysfonctionnements vasculaires et l'évolution létale de l'infection. Enfin, par une approche comparative d'infection de cellules endothéliales cérébrales ou dermales, des facteurs endothéliaux cytoprotecteurs ont été identifiés et leur rôle a pu être confirmé, dans un modèle d'infection in vivo, par la survie accrue des animaux traités. Au total, par l'analyse du rôle de la rétraction des T4P au cours de l'infection, ce travail a permis d'identifier de nouveaux facteurs bactériens et endothéliaux qui ont un rôle central dans l'infection invasive à méningocoque et présentent un fort potentiel thérapeutique dans le traitement des infections. |