Clostridioides difficile, Biofilms, Induction, Protéine de liaison à l'ADN, Transcriptome, Microscopie confocale

Les récidives des infections à Clostridioides difficile, une bactérie sporulante Gram positive et anaérobie stricte responsable de la majorité des diarrhées nosocomiales de l'adulte, sont dues en partie à la production de spores par ce pathogène de l'intestin. Cependant, l'existence de biofilms de C. difficile dans les modèles infectieux dans lesquels coexistent des formes végétatives et persistantes de C. difficile, suggère que les biofilms pourraient être aussi à l'origine de ces réinfections. Le laboratoire LPBA étudie depuis plusieurs années les mécanismes responsables de la formation des biofilms chez C. difficile et s'intéresse tout particulièrement aux facteurs d'induction présents dans le tractus intestinal. C'est le cas en particulier du déoxycholate, un sel biliaire secondaire qui inhibe le développement des formes végétatives de C. difficile. In vitro, des concentrations sous inhibitrices de déoxycholate induisent la formation de biofilms par C. difficile et nous venons de montrer que la lipoprotéine CD1687 exposée à la surface des cellules est indispensable à cette induction (Dubois et al. 2019, Tremblay et al. 2021). Une étude plus approfondie nous a permis de démontrer que CD1687 est capable de se lier à l'ADN extracellulaire et participe à la structuration du biofilm. Nous avons aussi identifié un second inducteur de la formation des biofilms de C. difficile : le succinate dont la concentration dans l'intestin est élevée en cas de dysbiose intestinale. En utilisant des mutants de C. difficile affectés dans le transport et le métabolisme du succinate, nous avons montré qu'en réalité les biofilms sont induits par le succinate extracellulaire intervenant dans l'activation de nombreuses voies de signalisation et de régulation. L'ensemble des données de transcriptomique associées à l'analyse des biofilms par microscopie confocale nous permettent de conclure que la formation des biofilms induite par le succinate est différente de celle induite par le déoxycholate. D'autres conditions induisant les biofilms ont également été caractérisées durant cette thèse comme l'acétate, l'un des métabolites les plus abondants de l'intestin, et le NaCl hautement concentré lors des épisodes diarrhéiques associés aux infections à C. difficile. A la différence du succinate, l'acétate comme le NaCl induiraient la formation de biofilm en réponse au stress qu'ils génèrent comme cela a été aussi démontré pour le déoxycholate. Lors d'une dysbiose intestinale, les concentrations en déoxycholate, succinate, acétate ou NaCl nécessaires à l'induction des biofilms de C. difficile sont atteintes à des moments différents de son cycle infectieux. Cette répartition temporelle augmente d'autant plus les chances pour C. difficile de former in vivo des biofilms dont l'importance dans les récidives reste à démontrer.