Métabolisme des acides aminés dans l'échappement de Francisella tularensis du phagosome des macrophages infectés
Amino acid metabolism in Francisella tularensis phagosomal escape
par Ramond Elodie sous la direction de Charbit Alain
Thèse de doctorat en Infectiologie
École doctorale Génétique, cellulaire, immunologie, infectiologie et développement

Soutenue le mardi 30 septembre 2014 à Université Paris Descartes ( Paris 5 )

Sujets
  • Francisella tularensis
  • Infections à Francisella
  • Macrophages
  • Phagocytose

Depuis le 1er janvier 2012, les thèses de doctorat soutenues à l’Université Paris Descartes sont déposées au format électronique, sous licence Creative Commons.

Consultation de la thèse sur d’autres sites :

TEL (Version intégrale de la thèse (pdf))
Theses.fr (Version intégrale de la thèse (pdf))

Description en anglais
Description en français
Mots clés
F. tularensis, GadC, ArgP, Échappement phagosomal
Resumé
Francisella tularensis, l'agent étiologique de la tularémie, est une bactérie à multiplication intracellulaire facultative capable d'infecter de nombreux types cellulaires avec un tropisme particulier pour les macrophages. Cette bactérie est responsable d'infections graves chez de nombreuses espèces animales mais aussi chez l'homme. En particulier, la sous-espèce F. tularensis ssp tularensis a été classée comme agent de bioterrorisme de type A du fait de son pouvoir pathogène extrêmement élevé avec une faible dose infectieuse. Des approches de mutagénèse aléatoire et de criblage de banques de mutants ont suggéré l'importance des gènes impliqués dans les fonctions métaboliques et nutritionnelles dans le cycle intracellulaire de Francisella. Parmi ces gènes, on retrouve de très nombreux systèmes de transport d'acides aminés dont la sous-famille de transporteurs amino-polyamine-organocation (APC). Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés à un transporteur APC codé par le gène FTN_0571, que nous avons appelé GadC. Pour comprendre l'importance de GadC dans la virulence de F. tularensis, nous avons réalisé un mutant chromosomique, délété du gène gadC, chez la sous-espèce novicida. Nous avons démontré que GadC est un importeur de glutamate et qu'il est nécessaire à la multiplication intracellulaire et à la virulence de Francisella, en assurant une sortie normale de la bactérie du phagosome. Ce phénomène s'explique par l'implication de GadC dans la résistance au stress oxydant généré dans le phagosome. De façon remarquable, la multiplication du mutant gadC est restaurée dans un contexte gp91phox-/-, incapable de générer des espèces réactives de l'oxygène, aussi bien in vitro qu'in vivo. Enfin, nous avons montré que l'activité de GadC modifie la production de certains intermédiaires du cycle de Krebs, et la transcription de l'enzyme qui leur est associée, démontrant un lien étroit entre la résistance au stress oxydant, le métabolisme du glutamate et la virulence de F. tularensis. Ces résultats nous ont conduits à nous intéresser à un autre transporteur appartenant à la sous-famille APC, présentant une homologie de 33% avec GadC, et que nous avons nommé ArgP. Nous montrons qu'un mutant argP présente un défaut de multiplication intracellulaire et de virulence résultant d'un retard sévère de sortie du phagosome. Ce phénotype s'explique par un défaut d'import d'arginine. L'inactivation du gène argP dans la sous-espèce holarctica LVS provoque des défauts de multiplication intracellulaire similaires à ceux observés dans la sous-espèce novicida, suggérant un rôle conservé du transporteur ArgP dans les différentes sous-espèces de F. tularensis. Comme l'arginine constitue un acide aminé essentiel pour la bactérie, nous nous sommes posés la question de l'importance de cet acide aminé durant la phase phagosomale. Une analyse du protéome bactérien du mutant argP de F. novicida, dans des conditions mimant les conditions nutritionnelles phagosomales, révèle que l'arginine joue un rôle prépondérant dans la traduction des protéines en affectant la synthèse des protéines ribosomales. L'ensemble des travaux réalisés au cours de cette thèse constitue la première démonstration de l'importance de l'acquisition d'acides aminés durant la phase phagosomale du cycle intracellulaire de F. tularensis.