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CPE / Serror

Phages enterococci

 

Commensalisme et Pathogénie des entérocoques

Responsable : Pascale Serror


AXES DE RECHERCHE ET PROJETS EN COURS


Le microbiote intestinal exerce un rôle métabolique, trophique et de protection contre la colonisation du tube digestif par des microorganismes pathogènes. Il constitue également un réservoir et une voie d’entrée de pathogènes opportunistes ou pathobiontes responsables d’infections opportunistes ou de pathologies chroniques. Les traitements antibiotiques ou anticancéreux sont une cause fréquente de dysbiose. Conjointement à leur activité thérapeutique, la plupart altèrent l’équilibre du microbiote et induisent des modifications des défenses immunitaires. L’ensemble de ces perturbations prédisposent l'hôte aux infections et à la prolifération de pathobiontes.

Enterococcus faecalis est une bactérie commensale à Gram positif présente dans le tube digestif de l’homme et de nombreux animaux. Chez l’homme, E. faecalis est l’une des premières bactéries à coloniser le tractus gastro-intestinal dans les heures qui suivent la naissance et demeure dans l’intestin à un niveau sous-dominant (< 108 bactéries/g de matières fécales) le restant de notre vie.  Inoffensive chez l'homme sain, E. faecalis est aussi considérée comme un agent pathogène opportuniste. Elle représente une cause majeure d'infections nosocomiales très fréquemment associées à un dérèglement du microbiote chez les personnes âgées ou les patients immunodéprimés suite à des chimiothérapies ou des traitements utilisés en cas de greffe d’organes ou de moelle osseuse. Le processus infectieux d’E. faecalis repose sur son interaction avec l'hôte (e. g. microbiote et système immunitaire) et sa capacité à s'adapter aux conditions de l'environnement lors de la colonisation de l'intestin, du franchissement de la barrière intestinale et de sa dissémination.


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Les recherches de l’équipe CPE portent sur l’étude de la pathogénie de E. faecalis dans le contexte du microbiote intestinal. Notre objectif est de comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires qui permettent à E. faecalis d’exprimer son pouvoir pathogène chez l’homme. Nous avons identifié plusieurs gènes de E. faecalis qui codent des facteurs de colonisation et de virulence. Nos recherches actuelles portent sur le fonctionnement de ces gènes, sur la compréhension des cascades de régulation qui coordonnent leur expression et sur l’analyse de la réponse de l’hôte au cours de l’infection. Nos études se fondent sur des approches de génomique comparative, de génétique et/ou globales (RNA seq), combinées à l’utilisation de modèles cellulaires et animaux.

Colonisation: Facteurs d’adaptation au tractus intestinal (S. Furlan, L. Rigottier-Gois et P. Serror).

La prolifération intestinale des entérocoques est favorisée par un traitement antibiotique et précède la dissémination chez l'hôte. Le criblage d’une banque mutants (Rigottier-Gois et al., 2011) dans un modèle de colonisation intestinale chez la souris a conduit à l’identification de gènes impliqués dans la colonisation du tractus gastro-intestinal. Parmi ces déterminants bactériens, nous avons démontré le rôle essentiel de la décoration du rhamnopolysaccharide de surface pour la colonisation intestinale (Rigottier-Gois et al., 2015). Nous étudions l’influence de la diversité génétique et structurale du rhamnopolysaccharide dans l’adaptation de E. faecalis au tractus gastro-intestinal.

 

Translocation: Cible(s) cellulaires et réponse immunitaire mucosale (C. Archambaud et L. Rigottier-Gois)

Si la capacité de E. faecalis à franchir la barrière intestinale de souris après traitement aux antibiotiques est établie depuis les années 90, les mécanismes cellulaires et moléculaires ne sont pas étudiés faute d’un modèle efficace de translocation. Notre objectif est de déterminer les types cellulaires qui permettent à E. faecalis de traverser la barrière intestinale et caractérisons les événements moléculaires et cellulaires au cours de la réponse immunitaire mucosale contre E. faecalis.

 

Prévention : Impact de bactéries probiotiques sur l’étape de translocation intestinale (L. Rigottier-Gois et P. Serror)

L’effet barrière du microbiote permet de limiter la prolifération intestinale des pathobiontes dont les entérocoques et en particulier des souches résistantes à la vancomycine (ERV) (Crouzet et al., 2015). Nous recherchons l’impact de bactéries probiotiques sur une dysbiose intestinale causée par un traitement antibiotique. Dans un travail en collaboration avec Danone-Research, nous avons identifié une souche de Lactobacillus paracasei capable de réduire la persistance intestinale de E. faecalis V583, isolat résistant à la vancomycine d’un complexe clonal bien adapté à l’hôpital (Patent application #06741). En parallèle de l’identification du mécanisme d’action de cette souche probiotique, nous souhaitons élargir cette approche par l’identification de nouveaux candidats anti-ERV d’origine commensale.

 

Virulence: Rôle d’ElrA dans la virulence de E. faecalis (N. Nunez et C. Archambaud)

La proteine ElrA (Enterococcal Leucin-Rich Protein A) est un facteur de virulence de la famille des internalines qui se caractérisent par la présence d'un domaine de répétitions riches en leucine (LRR) (Brinster et al., 2007). Nous analysons le rôle d’ElrA et de l’opéron elr dans  des modèles d’infection cellulaire in vitro et in vivo chez la souris.

 

 Adaptation de E. faecalis à l’hôte (S. Gaubert, F. Wessner et F. Repoila)

Réponse aux signaux de l’intestin

Le séquençage massif des ARNs étiquetés (Fouquier d’Hérouel et al., 2011 ; Innocenti et al 2015) permet de déduire le type de régulation (transcriptionnelle et post-transcriptionnelle) qui affectent les gènes dont l’expression change au cours d’un processus d’adaptation. Nous nous focalisons sur l’identification des gènes qui permettent à E. faecalis d’adapter sa physiologie aux conditions rencontrées dans l’intestin.

Mécanismes de régulation

• Régulation d’elrA

Nous avons montré que le régulateur ElrR de la famille RNPP pour Rap/NprR/PlcR/PrgX active l’expression du gène de virulence elrA in vivo (Dumoulin et al., 2013). Le signal d’activation d’ElrR et le mécanisme moléculaire d’activation de l’expression d’elrA sont en cours de caractérisation.

 

• Régulation croisée toxine-antitoxine

Les modules toxine-antitoxine (TA) permettent aux bactéries de survivre dans des conditions de stress. Cette organisation en antisense, conservée dans plus de 30% des isolats, engendre une régulation croisée et complexe des deux modules, qui permet le maintien homéostatique de la quantité de chacune des toxines exprimées et accroit la souplesse adaptative de la bactérie.

Rédaction : Cristel ARCHAMBAUD
Date de création : 14 Avril 2011
Mise à jour : 21 Mai 2015
Contact :

Pascale Serror :
Institut Micalis (UMR1319/INRA-AgroParisTech)

I.N.R.A., Domaine de Vilvert

78352 Jouy en Josas Cedex, France

01.34.65.21.66