Team projects
Projet 1. Contrôle de la translocation des effecteurs Dot/Icm par le di-GMPcyclique.
En étudiant la fonction des 22/23 enzymes métabolisant le di-GMPc dans les souches Lp1 Lens et Paris, nous avons constaté que l'une d'entre elles, la diguanylate cyclase DgcA (Lpl0780 / Lpp809), contribue directement à la capacité des bactéries à infecter les cellules de protozoaires et de mammifères, en orchestrant finement, et à un niveau post-transcriptionnel, la translocation des effecteurs Dot / Icm dans la cellule hôte. Notre objectif est maintenant d'élucider les mécanismes moléculaires permettant ce contrôle, en particulier en identifiant la ou les cibles de la voie de signalisation à di-GMPc impliquant DgcA.
"Modèle de travail" : DgcA est localisé au pôle bactérien comme le SST4 Dot / Icm. L’identification des partenaires d’interaction de DgcA et des composants du système Dot / Icm susceptibles de fixer le di-GMPc est en cours afin d’améliorer notre compréhension du rôle joué par la voie de signalisation à di-GMPc impliquant DgcA dans le contrôle de la translocation des effecteurs Dot / Icm.
Projet 2. Rôle des effecteurs protéine-kinases LegK1-LegK4 dans le cycle infectieux des Lp1
Parmi les 4 protéines kinases LegK1-LegK4, LegK1 s'est avéré induire la voie NF-kB (Ge, PNAS 2009) et nous avons récemment établi que la LegK2 cible le complexe ARP2/3 pour inhiber la polymérisation de l'actine à la surface de la LCV, et ensuite la fusion de la LCV avec les endosomes tardifs. Nous explorons maintenant le rôle de LegK3 et LegK4 en identifiant les cibles cellulaires de ces effecteurs et leur impact sur la biologie de la cellule hôte au cours de l'infection.
Détection exclusive de LegK2 et d'actine sur les LCV chez D. discoideum : Les bactéries sont marquées en bleu, LegK2 sur les LCVs en rouge et l’actine en vert. Les flèches indiquent les LCVs LegK2-positives (sans marquage à l'actine) et les pointes de flèches mettent en évidence des LCVs sans LegK2 à sa surface, et par conséquent colorées pour l'actine. La barre d'échelle représente 10 µm.
Projet 3. Déterminants bactériens des Lp1 associés à une infection cellulaire humaine - une approche globale
Bien que la sécrétion Dot/Icm joue un rôle clé dans la virulence des légionelles, elle n’est pas suffisante pour expliquer la virulence variable observée entre les souches de Lp1. En effet, les gènes codant le système de sécrétion Dot/Icm sont très conservés quelle que soit la virulence des souches; et le niveau élevé de variabilité du répertoire des effecteurs Dot/Icm ne peut être mis en corrélation avec la variabilité de la virulence des souches. Par conséquent, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour identifier les déterminants bactériens associés à la sévérité de la légionellose. Nous développons trois approches complémentaires: des stratégies d'évolution expérimentale, le Tn-seq avec des cribles d’infection d’amibes et de cellules humaines de type sauvage ou inhibées / invalidées pour diverses voies (voies endocytiques, autophagiques, stress ER, NF-κB, inflammasome…) et des approches GWAS en tirant parti des ressources biologiques et des données cliniques recueillies par le CNRL.
Les stratégies d’évolution expérimentale pour identifier de nouveaux déterminants bactériens de la virulence chez Legionella. Différentes lignées issues d’un clone ancêtre sont propagées en parallèle dans différentes conditions pendant plusieurs centaines de générations. A chaque passage, une fraction de la population est utilisée pour inoculer du milieu frais ou de nouvelles cellules hôtes. L’adaptation bactérienne au cours du temps est évaluée par des mesures de fitness et des études phénotypiques comparatives avec le clone ancestral. Le séquençage des génomes des clones évolués et des approches de transcriptomique/protéomique aident à l’identification des gènes ou des fonctions mutés au cours de l’évolution.
Projet 4. Déterminants bactériens, de l’hôte et du microbiote spécifique associés à la sévérité de la légionellose.
Notre objectif est d'étudier l'influence des déterminants bactériens et de l'hôte sur la gravité de la légionellose en analysant à la fois les données cliniques et les échantillons de patients prélevés au cours de l’infection. En ce qui concerne les aspects immunologiques, nous évaluons chez des patients présentant des profils de gravité opposés, les cellules impliquées dans la réponse immunitaire par immunophénotypage et par des tests fonctionnels ex vivo. L'impact de l'environnement microbien sur la virulence des légionelles sera également exploré à l'aide d'approches métagénomiques afin d'identifier une microflore spécifique qui pourrait être associée à la gravité de l'infection et aux modifications du microbiote associées à la progression de la maladie.
Projet 5. Déterminants ENvironnementaux de l'infection humaine et de la gravité de la légionellose.
Nous participons à un projet sur l'impact de la pollution par les particules fines de l'air extérieur sur la santé humaine (projet «Wanted» financé par le programme IDEX Breakthrough en 2018). L'OMS estime que 14% des décès prématurés liés à la pollution de l'air extérieur sont dus à une maladie pulmonaire obstructive chronique ou à des infections aiguës des voies respiratoires inférieures. Étant donné que (1) les légionelles sont des bactéries environnementales disséminées par des systèmes d'eau artificiels, (2) une inflammation plus importante est associée à la mortalité de ce pathogène, (3) l'exposition à des particules fines provoque des réactions pro-inflammatoires, nous étudierons l’impact de l'exposition aux particules fines sur le risque de développer une légionellose et sur la gravité de la maladie.