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I - Pathogénèse de l'infection pulmonaire
La connaissance des mécanismes physiopathologiques conditionnant l'établissement de A. fumigatus dans la sphère pulmonaire reste très limitée. Les deux stratégies d'approche confluentes mises en place aujourd'hui résultent de travaux moléculaires antérieurs suggérant le caractère multigénique de la virulence de ce champignon.
La première approche est l'analyse des interactions entre le macrophage alvéolaire et les conidies inhalées (Granet, Philippe). La phagocytose des conidies par des macrophages alvéolaires humains et murins a été caractérisée et les différentes étapes successives dans la phagocytose des conidies ont été analysées. Le réseau d'actine joue un rôle essentiel dans les phénomènes d'internalisation des conidies qui sont ensuite dirigées de manière très précoce vers le phago-lysosome. La mortalité conidienne intramacrophagique est très lente et fortement diminuée par des traitements à base de glucocorticoïdes, favorisant l'établissement de l'aspergillose invasive chez le patient immunodéprimé. Les différents facteurs intervenant dans les réactions de défense (réactifs oxydants, oxyde nitreux, enzymes lysosomiales) sont actuellement étudiés dans 3 modèles : souris immunocompétentes résistantes à l'infection, souris immunodéprimées et transgéniques susceptibles à l'infection et souris vaccinées résistantes à l'infection après immunosuppression.
La deuxième approche est une analyse transcriptomique/protéomique des gènes et protéines spécifiquement exprimés lors des phases précoces de l'infection (Buitrago, Mouyna, Beauvais). Ces études, entreprises en collaboration avec le laboratoire GMP/IP et Aventis, entrent dans une phase décisive, suite au séquençage du génome de A. fumigatus (qui devrait être achevé à la fin de l'année). Ces recherches utilisent des souches sauvages et des mutants produits au laboratoire, dont la virulence est atténuée.
II - Caractérisation structurale et biosynthèse de la paroi du mycélium et des conidies de A. fumigatus
Les polysaccharides majeurs de la paroi cellulaire des Aspergillus sont les a et b(1-3) glucanes. La synthèse des b(1-3) glucanes et leur extrusion à travers la membrane plasmique est effectuée par un complexe protéique membranaire, la glucane synthase. Ce complexe est constitué d'au moins une sous unité régulatrice, Rho1p activée par le GTP et d'une sous-unité catalytique Fksp. La synthèse des a(1-3) glucanes est sous la dépendance de trois gènes récemment clonés et actuellement analysés (Beauvais).
Dans l'espace périplasmique, les b(1-3) glucanes linéaires néosynthétisés vont être modifiés et associés aux autres polymères pariétaux pour constituer l'armature rigide de la paroi fongique. Les analyses par biochimie structurale des polysaccharides de la paroi montrent que les b(1-3) glucanes sont branchés et associés de façon covalente à la chitine et au galactomannane. Toutes ces modifications nécessitent l'intervention de glycosyltransférases. Différentes activités enzymatiques associées à la paroi ont été caractérisées. Pour la première fois, il a pu être démontré que des protéines ancrées par glycosylphosphatidyl inositol (GPI) à la membrane, jouent un rôle actif dans la biosynthèse de la paroi des levures et des champignons filamenteux. La caractérisation structurale de l'ancre GPI et les différentes étapes de sa biosynthèse ont été étudiées (Fontaine). En outre, une dizaine de GPI-protéines, communes aux champignons filamenteux et à la levure sont actuellement étudiées et leur rôle dans la biosynthèse de la paroi est analysé par couplage de techniques de biologie moléculaire et de chimie des sucres permettant de caractériser les différentes modifications structurales de la paroi des différents mutants construits au laboratoire (Mouyna, Fontaine, Chabane, Morelle, Bernard).
Une approche similaire est mise en place actuellement pour comprendre l'organisation structurale de la paroi des conidies qui est différente de celle du mycélium. La paroi de la conidie, qui est la cellule infectante du cycle biologique de A. fumigatus, intervient dans la résistance du champignon aux réactions de défense de l'hôte immunocompétent (Paris). |
