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  Bordetel


  Responsable : GUISO Nicole (nguiso@pasteur.fr)


  resume

 

Les Bordetelles sont des bactéries responsables d'infections respiratoires chez l'homme (Bordetella pertussis et Bordetella parapertussis sont les agents de la coqueluche) et chez l'animal (Bordetella bronchiseptica est l'agent de la rhinite atrophique du porc et de la toux des chenils, entre autres). Les thèmes de recherches de l'unité portent sur les déterminants bactériens impliqués dans la pathogénicité de ces bactéries et la régulation de leur expression, les réponses immunes induites chez l'hôte après infection et vaccination, le polymorphisme des isolats cliniques et la mise au point de nouveaux moyens de prévention contre ces bactéries et de nouveaux diagnostics des maladies qu'elles induisent.



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I - DETERMINANTS DE VIRULENCE DE Bordetella pertussis

  • Existe-t-il un récepteur de la toxine adenylcyclase-hémolysine sur les cellules eucaryotes ? [N. Khelef, en collaboration avec P. Guermonprez et C. Leclerc]

Nous avons précédemment montré que l'adenylcyclase-hémolysine ou AC-Hly est la toxine sécrétée par B. pertussis responsable de la mort des macrophages alvéolaires murins, in vivo et in vitro, ou des monocytes humains in vitro. Cette toxine n'est cependant pas cytotoxique pour les cellules épithéliales. L'on pouvait donc se poser la question d'un récepteur spécifique sur les macrophages. Nos premiers résultats suggéraient une interaction avec deux protéines de haut poids moléculaire. Parallèlement, P. Guermonprez et C. Leclerc montraient que la fixation de l'AC-Hly sur les macrophages empêchait le marquage par des anticorps spécifiques de Mac-1. A l'aide de différents anticorps nous avons pu suggérer que l'intégrine Mac-1 serve de récepteur à l'AC-Hly sur les macrophages. Le fait que les cellules épithéliales n'expriment pas Mac-1 explique leur résistance à la toxine.

  • Où est localisée l'adenylcyclase-hémolysine à l'intérieur de la cellule eucaryote ? [N. Khelef, en collaboration avec P. Gounon]

Il nous a semblé important d'étudier la localisation de la toxine dans le macrophage. L'étude de la localisation s'est faite par microscopie confocale après marquage par immunofluorescence.

Nos résultats montrent que l'AC-Hly après fixation sur son récepteur pénètrerait dans la cellule par macropinocytose. Ce mécanisme serait indispensable à son activité cytotoxique.

 

II - PHYSIOPATHOLOGIE DES INFECTIONS A BORDETELLA

  • Interaction de Bordetella pertussis avec les cellules trachéales humaines. [L. Bassinet, P. Gueirard]

La cellule épithéliale est impliquée dans le recrutement de cellules inflammatoires via la sécrétion de facteurs chimiotactiques. Nous avons donc décidé d'étudier la sécrétion des cytokines, par des cellules épithéliales trachéales humaines infectées par B. pertussis ou des toxines ou adhésines purifiées. Nos résultats préliminaires montrent que les souches de B. pertussis en Phase I stimulent la sécrétion d'IL-6 alors que les variants Phase IV inhibent cette sécrétion. Par contre, il n'y a ni stimulation, ni inhibition de la sécrétion d'IL-8.

  • Recherche d'une cellule cible potentielle pour une survie intracellulaire de Bordetella pertussis ou Bordetella bronchiseptica [P. Gueirard, S. Thiberge en collaboration avec P. Ave, M. Huerre, AM. Balazuc et G. Milon]

Cette recherche se fait in vivo à l'aide du modèle murin d'infection respiratoire et in vitro. Une cellule cible potentielle est représentée par le leucocyte dendritique. Suite à une infection, un recrutement de leucocytes dendritiques dans le parenchyme pulmonaire et le lavage bronchoalvéolaire, dans les temps précoces de l'infection, a été observé ainsi que la présence de bactéries intracellulaires.

III - Polymorphisme des isolats de Bordetella pertussis, parapertussis et - bronchiseptica

  • L'apparition de variants circulant dans les pays vaccinés est-elle due à l'utilisation d'un même vaccin pendant trente ans ? [C. Boursaux-Eude, V. Caro, F. Rimlinger et C. Weber]

    • L'analyse des isolats circulant en France, pays utilisant un vaccin à germes entiers efficace depuis plus de 35 ans confirme que les populations de B. pertussis circulant avant et après l'introduction de la vaccination généralisée sont différentes aussi bien par l'analyse du chromosome que par la séquence des gènes codant la sous-unité S1 de la toxine de pertussis et la pertactine. Mais l'analyse fine année après année suggère que la population de B. pertussis évoluerait tous les 3 ans régulièrement.

    • L'analyse d'isolats circulant au Japon, seul pays utilisant des vaccins acellulaires depuis 20 ans, montre que ces isolats sont semblables à la souche vaccinale et que l'utilisation de vaccins acellulaires ne semble pas avoir induit une pression de sélection importante.
    • Une analyse est en cours sur des isolats provenant de Russie un pays où la couverture vaccinale est faible.

  • Polymorphisme du gène codant la pertactine chez Bordetella pertussis, parapertussis et bronchiseptica

    • Nous avons précédemment montré que bien que la PRN exprimée par B. pertussis et celles exprimées par B. parapertussis et B. bronchiseptica soient très proches, elles n'induisent pas d'immunité protectrice croisée. Or, les différences entre ces protéines se situent au niveau de deux régions de la protéine (I et II) comportant des séquences répétées. L'analyse d'un grand nombre d'isolats de B. pertussis, B. parapertussis et de B. bronchiseptica a montré que les PRN exprimées par B. pertussis varient au niveau de la région I alors que les PRN exprimées par B. parapertussis ne varient pas et celles de B. bronchiseptica varient surtout au niveau de la région II. Ce résultat montre l'importance de la région II pour l'induction d'une immunité protectrice et donc de sa surveillance. En effet, on peut supposer qu'une variation à ce niveau chez B. pertussis et B. parapertussis conduise à des échecs vaccinaux.

 

IV - PREVENTION DE LA COQUELUCHE

  • Quelle est la prévalence de la coqueluche chez les adultes en France ? [E. Njamkepo, A. Le Flèche, P. Gueirard en collaboration avec I. Parent (AMP), S. Gilberg (SFTG), les laboratoires Aventis-Pasteur et Aventis Pasteur MSD]

En France depuis plusieurs années une résurgence de la coqueluche est observée. Cette résurgence touche les jeunes nourrissons non vaccinés contaminés par les adolescents ou adultes anciennement vaccinés. Pour cette raison, nous avons réalisé une enquête pour déterminer la prévalence de la coqueluche chez l'adulte, avec 80 médecins généralistes. Cette enquête était aussi réalisée afin d'évaluer l'intérêt des diagnostics tels la culture, la PCR et la sérologie pour diagnostiquer la maladie chez l'adulte. Une prévalence de 32 % chez des tousseurs, avec quintes, de plus de 7 jours, a été trouvée. Il s'avère que les cas de coqueluche chez l'adulte se caractérisent par : une fréquence plus élevée des arrêts de travail, une prise plus fréquente d'antibiotiques dans les tous premiers jours de toux, une reprise inspiratoire difficile et la raucité de la toux. La PCR sur expectoration serait le diagnostic de choix pour les adolescents et adultes car beaucoup plus sensible que la culture. Le dosage des IgG et IgA anti-toxine de pertussis dans un seul sérum par ELISA est aussi utile.

  • Le polymorphisme des isolats de Bordetella pertussis aura-t-il des conséquences sur l'efficacité des vaccins acellulaires et à germes entiers ? [S. Thiberge en collaboration avec les laboratoires GSK et Aventis-Pasteur]

Grâce à la mise au point d'un modèle murin d'infection respiratoire, modèle validé avec les lots de vaccins utilisés lors des essais cliniques, nous avons pu montrer que les vaccins acellulaires 2 et 3 composants et le vaccin à germes entiers induisent une immunité protectrice comparable vis à vis d'infections dues aux différents variants circulant entre 1991 et 1999. Ce modèle est en cours de validation par l'OMS.

  • La coqueluche et l'immunothérapie [E. Coëffier-Vicart, S. Thiberge en collaboration avec F. Nato et P. Lafaye]

La nouvelle épidémiologie de la coqueluche dans les pays vaccinés depuis plusieurs décennies se caractérise par un nombre croissant de la mortalité des nourrissons, trop jeunes pour être vaccinés, contaminés par des adolescents ou adultes. L'usage d'anticorps spécifiques capables de neutraliser les effets cytotoxiques des toxines sécrétées par la bactéries est un moyen qui pourrait d'une part, diminuer les symptômes de la maladie et d'autre part, diminuer la transmission du germe. Pour cette raison, nous avons, cette année, testé la capacité d'un certain nombre d'anticorps monoclonaux à inhiber la symptomatologie observée après infection par B. pertussis à l'aide de notre modèle murin.

 

V - INFECTIONS HUMAINES ET ANIMALES A BORDETELLA BRONCHISEPTICA

  • Infections humaines et animales à Bordetella bronchiseptica [P. Gueirard, S. Thiberge, L. Guillemot]

B. bronchiseptica est un agent pathogène du tractus respiratoire de nombreux mammifères dont l'homme. Chez ce dernier la bactérie se comporte comme un pathogène opportuniste atteignant surtout les sujets immunodéprimés ou présentant une atteinte respiratoire préalable. Nous avons décrit précédemment que cette bactérie pouvait dans ce cas être à l'origine d'infections chroniques. Nous avons confirmé le caractère zoonitique de l'infection chez deux patientes, contaminées soit par un lapin soit par un chien infectés. De plus des prélèvements réalisés chez des chiens d'élevage ont montré que cette bactérie peut être isolée même chez des chiens vaccinés.

Des études vont donc se poursuivre sur cette bactérie en raison du nombre croissant d'individus immunodéprimés, de l'absence de protection croisée des nouveaux vaccins coquelucheux, de la mauvaise efficacité des vaccins vétérinaires et de la résistance de cette bactérie à de nombreux antibiotiques.

VI - CENTRE NATIONAL DE REFERENCE DES BORDETELLA (COQUELUCHE)

  • CNR [G. Coralie, P. Gueirard, E. Njamkepo, S. Thiberge]

L'activité du Centre a consisté à expertiser des isolats collectés en France, mais aussi à en isoler au cours des études épidémiologiques, à entretenir la collection et à assurer la formation de bactériologistes hospitaliers. L'analyse des différents isolats cliniques de Bordetelles comporte outre l'identification des caractères biologiques, la détection des toxines et adhésines exprimées à l'aide d'immunsérums spécifiques, et de la technique d'immunoempreinte ou de la technique d'agglutination, et l'analyse du chromosome en électrophorèse en champ pulsé. Le Réseau RENACOQ dont nous faisons partie continue à surveiller le nombre de cas de coqueluche en France, en particulier, les échecs vaccinaux qui pourraient être dus à la circulation de nouveaux variants. Ceci ne semble pas être le cas en 2000. Notre Centre a continué à évaluer différentes techniques de détection de la bactérie par la réaction de polymérisation en chaîne dans les prélèvements biologiques et de détection des anticorps anti-B. pertussis dans les sérums des patients.

VII - ASSURANCE QUALITE

  • AQ [F. Fouque]

Nous avons poursuivi la mise en place de l'assurance qualité au sein du CNR et de l'unité.

 



  publications

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  personnel

  Secrétariat Chercheurs Stagiaires Autre personnel
 

Laurence Langlais –langlais@pasteur.fr – du 11/12/00 à maintenant

Eliane COËFFIER-VICART – coeffier@pasteur.fr – Chargée de Recherche IP

Pascale GUEIRARD – pgueirar@pasteur.fr – Chargée de Recherche IP

Nicole GUISO – nguiso@pasteur .fr - Chef de laboratoire IP

Valérie Caro – post-doc – vcaro@pasteur.fr – stagiaire post-doctorale

Laurence Bassinet – laurence.bassinet@chicreteil.fr – étudiante en thèse

Gilberte CORALIE – gcoralie@pasteur.fr – Technicienne IP

Elodie DENISE – denise@pasteur.fr – Technicienne supérieure à partir de novembre 2001

Françoise FOUQUE – ffouque@pasteur.fr – Ingénieur IP

Laurent GUILLEMOT – guillemo@pasteur.fr - Technicien supérieur IP.

Elisabeth NJAMKEPO – enjamkep@pasteur.fr – Ingénieur IP François RIMLINGER – frimling@pasteur.fr – Technicien supérieur IP

Guillaume SOUBIGOU – soubigou@pasteur.fr – Technicien supérieur IP à partir de octobre 2001

Sabine THIBERGE – thiberge@pasteur.fr – Technicienne supérieure IP jusqu'en septembre 2001

Christian WEBER – cweber@pasteur.fr – Technicien supérieur IP jusqu'en avril 2001

Martine BLERIOT – Aide de laboratoire, (en commun avec le laboratoire Agents antibactériens)

Sandrine FAVRE-ROCHEX – Aide de laboratoire,( en commun avec le laboratoire Agents antibactériens)

Marie-Reine LAURET – Agent de laboratoire, (en commun avec le laboratoire Agents antibactériens)

Pierre SAGOT– Agent de laboratoire, (en commun avec le laboratoire Agents antibactériens)


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