Institut Pasteur Rapport d'activité de l'unité Pathogénie Microbienne Moléculaire

INSERM U 389


Responsable : SANSONETTI Philippe (psanson@pasteur.fr)

Résumé du rapport

Notre Unité étudie les bases moléculaires, cellulaires et tissulaires de l'invasion de la barrière intestinale par les microorganismes pathogènes et les mécanismes de défense contre ces infections. Nous identifions les molécules que ces microorganismes expriment à leur surface où secrètent dans leur environnement afin de modifier le comportement des cellules épithéliales ou phagocytaires de l’hôte infecté en interagissant avec des récepteurs et en induisant des signaux pathologiques chez cette cellule hôte. Le résultat en est l’internalisation des microorganismes dans ces cellules, le mouvement dans les cellules ou les tissus, l’induction de puissants signaux pro-inflammatoires aboutissant à la rupture de la barrière intestinale et à la destruction tissulaire. Une application de ces études est le développement de vaccins. Deux modèles sont analysés : la shigellose, ou dysenterie bacillaire, et l'amibiase, ou dysenterie amibienne.

Abstract

Our research Unit is engaged in studying the molecular, cellular and tissular bases of invasion of the intestinal epithelial barrier of the colon by bacterial pathogens such as Shigella and protozoan parasites such as Entamoeba histolytica. We are also studying the protective immunity against these pathogens and, as an application, we develop vaccine strategies against invasive pathogens.

Texte du rapport

Bases moléculaires, cellulaires et tissulaires de l'invasion de l'épithélium intestinal par Shigella flexneri.

Nous avons, ces dernières années, par l'utilisation conjuguée de la génétique moléculaire, de la biologie cellulaire et l'analyse de modèles animaux d'infection, identifié les principaux gènes et produits responsables de l'invasion des cellules épithéliales par S. flexneri. Ce travail peut se résumer en trois parties principales.

Entrée de Shigella dans les cellules de l'épithélium intestinal (Claude Parsot, Guy Tran Van Nhieu, Philippe Sansonetti)

Nous avons identifié les gènes de Shigella codant pour les protéines responsables de l'entrée de la bactérie dans les cellules épithéliales (protéines Ipa) et ceux codant pour l'appareil de sécrétion Mxi-spa qui s'assemble à la surface de la bactérie et permet, au contact de la cellule cible, la sécrétion des protéines Ipa. Nous avons aussi identifié certains des signaux principaux que les protéines Ipa déclenchent à la surface de la cellule épithéliale, entrainant des modifications massives de son cytosquelette qui permettent l'entrée de la bactérie.

Mouvement intracellulaire et passage de cellule à cellule (Guy Tran Van Nhieu, Philippe Sansonetti)

Nous avons montré que la bactérie utilisait l'actine de la cellule pour se propulser dans le cytoplasme et envahir des cellules voisines. Nous avons identifié les gènes bactériens et les produits responsables de ce processus et analysons les mécanismes moléculaires de polymérisation de l’actine fournissant l’énergie pour la propulsion du microbe. Nous étudions aussi les mécanismes moléculaires permettant l'engagement de la bactérie dans le complexe jonctionnel et son passage de cellule à cellule dans le contexte d’un épithélium polarisé.

Inflammation et invasion de la barrière intestinale (Armelle Phalipon et Philippe Sansonetti)

Nous étudions les mécanismes par lesquels Shigella assure la subversion de la barrière intestinale et son invasion. Ceci se fait par un va et vient entre modèles cellulaires et modèles d'infection intestinale chez l'animal. Les mécanismes moléculaires et cellulaires de l'inflammation qui déstabilise et détruit l'épithélium sont plus particulièrement étudiés.

Immunité intestinale au cours de la shigellose (Armelle Phalipon)

Dans des modèles de shigellose expérimentale, nous analysons les mécanismes de la protection médiée par les IgA sécrétoires. Nous avons confirmé que la réponse spécifique de l'antigène somatique polyosidique (LPS) était la seule significativement protectrice. La modélisation des épitopes constitutifs de l'antigène est en cours. Des mimotopes peptidiques de ces épitopes ont été obtenus qui induisent une réponse anti-LPS.

Entamoeba histolytica : bases moléculaires et cellulaires de la virulence d'un parasite protozoaire (Nancy Guillén, Elisabeth Labruyère-Dadaglio)

Nous étudions le réseau intégré de signaux et d'événements moléculaires et cellulaires qui, de la reconnaissance par l'amibe des protéines de la matrice cellulaire, amène au "capping" des récepteurs de surface aboutissant à la formation de l'uropode et au remodelage du cytosquelette aboutissant à la formation du pseudopode permettant le mouvement du parasite au sein des tissus. Nous avons identifié, cloné les gènes et exprimé plusieurs composants essentiels à ces phénomènes : myosine II, plusieurs myosines I, facteur de gélation de 120 kDa, petite GTPase de type Rac. Nous tentons d'identifier les partenaires cellulaires interagissant avec ces diverses molécules et avons identifié plusieurs complexes moléculaires caractéristiques de structures clé de l'amibe : uropode et foyers d'adhésion. Nous tentons enfin de mettre en place les outils d'une analyse génétique de la virulence de l'amibe.

Recherche appliquée
(Philippe Sansonetti)

Cette année a été marquée par la continuation d'essais de phase I et II de notre souche candidate vaccinale contre la shigellose : S. flexneri 2a - SC602. Ce travail est réalisé en collaboration avec l'US Army, grâce à nos collègues du Walter Reed Army Institute of Research. Les résultats sont très encourageants en terme de tolérance, d'immunogénicité et de protection puisque les volontaires vaccinés sont protégés contre un "challenge" par la souche sauvage. Les essais se poursuivent maintenant au Bangladesh et bientôt au Viêt-Nam. Une souche équivalente de Shigella dysenteriae 1 va être aussi testée.

Personnel de l'unité

Secrétariat de l'unité

JACQUEMIN Colette

Chercheurs de l'unité

GUILLEN Nancy, CNRS
LABRUYÈRE-DADAGLIO Elisabeth, IP
PARSOT Claude, IP
PHALIPON Armelle, IP
SANSONETTI Philippe, IP
TRAN VAN NHIEU Guy, INSERM

Stagiaires de l'unité

BLOCKER-CAZES Ariel, Post-doc
DEMERS Brigitte, Thèse
EGILE Coumaran, Thèse
NIEBUHR Kirsten, Post-doc
PAGE Anne-Laure, Thèse
PHILPOTT Dana, Post-doc
RATHMAN Michelle, Post-doc
SICARD-BOURDET Raphaëlle, Thèse
TAVARES Paulo, Post-doc
VOIGT Heike, Thèse

Autre personnel de l'unité

ARONDEL Josette, IP
d'HAUTEVILLE Hélène, IP
MOUNIER Joëlle, IP

Publications de l'unité

PUBLICATIONS 1998

97185306
97154669
97270453
97273503
97327551
97321558
97386610
98361027
98382978
98250661
98233184
98245994
98084458
98034993
98012229
98426914
98278962
98380401

DUMENIL, G., OLIVO, J.C., PELLEGRINI, S., FELLOUS, M., SANSONETTI, P.J., TRAN VAN NHIEU, G. 1998 Interferon a inhibits a Src-mediated pathway necessary for Shigella-induced cytoskeletal rearrangements in epithelial cells. J. Cell Biol., 143:1-10.

HILBI, H., MOSS, J.E., HERSH, D., CHEN. Y., ARONDEL, J., BANERJEE, S., FLAVELL, R.A., YUAN, J., SANSONETTI, P.J., ZYCHLINSKY, A. 1998 Shigella-induced apoptosis is dependent on caspase-1 which binds to IpaB. J. Biol. Chem., 273:32895-32900.

En cas de problèmes ou de remarques concernant ce serveur Web, écrire à info@pasteur.fr. Cette page a été modifiée pour la dernière fois le Mercredi 16 Juin 1999 à 13 h 25 (Temps Universel) .