Infections ostéo-articulaires (IOA)

J. Josse, MCU-HDR / F. Laurent, PU-PH, en étroite collaboration avec P. Verhoeven, PU-PH-GIMAP

Les staphylocoques sont une cause majeure d’IOA, un enjeu majeur de santé publique. Notre objectif est de décrypter les interactions hôte-pathogène qui sous-tendent les infections chroniques, en particulier la capacité des staphylocoques à survivre et se répliquer au sein des cellules hôtes dans l’environnement osseux péri-prothétique.

À l’aide d’outils innovants (édition génomique par CRISPR/Cas9, organoïdes dérivés de cellules primaires, microscopie confocale en temps réel, etc.), nous nous concentrons sur les mécanismes moléculaires impliqués dans :

• L’invasion cellulaire (du point de vue des cellules hôtes et des bactéries)
• Les dommages à la vacuole contenant S. aureus (expression et régulation des toxines intracellulaires, composition de la vacuole)
• La réplication intracellulaire de S. aureus (réponse à la privation, stratégies de captation du fer et accès aux nutriments)
• La formation de formes persistantes de S. aureus induite par l’environnement intracellulaire hostile (pH acide, stress oxydatif, etc.) et par l’exposition aux antimicrobiens
• L’impact des flux autophagiques sur les staphylocoques intracellulaires

Fig. 1. Intracellular fate of S. aureus: To invade bone and enter osteoblasts, S. aureus exploits BEM components like fibronectin as a bridge, using its FnBPs and the osteoblast's α5β1 integrin to facilitate internalization. After internalization into osteoblasts, S. aureus resides within an endosome, where it can either be killed, survive, or escape. The bacterium can secrete various toxins, including pore-forming toxins like PSMs, which facilitate phagosomal escape and host cell death. Upon escaping to the cytosol, S. aureus can rapidly replicate and induce host cell death, or persist intracellularly, evading the immune system. No or less virulent bacteria can survive persistently within host cells by reducing cytotoxicity. In the cytosol, S. aureus depletes nutrients, inducing autophagy, which it can manipulate for protection and replication. Intracellular stress can trigger the formation of SCVs contributing to chronic infections. SCVs can persist within various bone cells, including osteoblasts, and osteocytes, serving as potential reservoirs. Collet, Q., et al., Bone