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  Responsable : LABIGNE Agnès (alabigne@pasteur.fr)


  resume

 

Les travaux de l'Unité portent sur l'étude du pouvoir pathogène de deux espèces bactériennes associées aux muqueuses : Helicobacter pylori qui est impliquée dans la genèse des pathologies gastro-duodénales inflammatoires (gastrites chroniques, ulcères peptiques, atrophie et cancer gastrique), et les Escherichia coli pathogènes qui sont associés à certaines des infections diarrhéiques et urinaires. Génomique fonctionnelle et comparative, génétique moléculaire, et étude des interactions de ces microorganismes avec les cellules hôtes figurent parmi les approches mises en œuvre dans les différents projets.



  rapport

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Génomique comparative : étude de la distribution des ORFs de H. pylori au sein des isolats cliniques par hybridation sur membranes à haute densité (Jean-Michel THIBERGE et Agnès LABIGNE en collaboration avec la plate-forme génomique IP)

L'étude de la distribution des 1590 ORFs du génome de l'une des souches séquencées de H. pylori au sein de souches provenant de patients d'origines ethniques différentes a permis l'identification de 242 ORFs non ubiquitaires c'est-à-dire absentes de certaines souches. Trois cents membranes à haute densité contenant ces 242 ORFs non ubiquitaires plus 50 ORFs présentes dans toutes les souches ont été préparées et leur utilisation validée. Ces membranes font l'objet d'études multicentriques visant à étudier la distribution des ORFs en fonction de l'origine géographique des souches et à rechercher l'éventuelle association de certaines d'entre elles à des pathologies de diverse sévérité.

Analyse fonctionnelle : détermination du caractère essentiel d'une série de gènes (Chantal ECOBICHON, Catherine CHEVALIER et Agnès LABIGNE)

Deux banques génomiques ont été construites chez E. coli : une banque contenant individuellement toutes les ORFs clonées de H. pylori, et une deuxième banque contenant pour chacune des ORFs un pool de plasmides dans lesquels ces ORFs sont interrompues par insertion d'un transposon. A partir de ces outils génomiques, nous cherchons à identifier les gènes ubiquitaires dans l'espèce qui sont de plus essentiels à la viabilité de la bactérie. Ces caractéristiques ont d'ores et déjà été assignées à 35 des 200 gènes analysés. Parmi ces gènes essentiels, 9 codent pour des protéines impliquées dans des interactions protéine-protéine (visualisée par le double hybride) et 6 pour des protéines spécifiques à H. pylori.

Etude des gènes de réparation de l'ADN chez H. pylori (Catherine CHEVALIER et Agnès LABIGNE en collaboration avec Pablo RADICELLA du C.E.A. Fontenay aux Roses)

L'objectif de ce projet est d'identifier et de caractériser les systèmes de réparation de l'ADN chez H. pylori ainsi que d'évaluer leur impact sur la variabilité génétique au sein de cette espèce. Les gènes codant pour des protéines potentiellement impliquées dans la réparation ont été inactivés. Les propriétés hyper- ou hypo-mutatrices des simples ou doubles mutants construits ont été mesurées, et leur capacité à coloniser la souris testée. L'EndoIII réelle (réparation des pyrimidines oxydées, HP0585) joue un rôle critique dans la persistance de l'infection, suggérant que la bactérie est soumise au cours de l'infection à un stress oxydatif délétère, alors que la glycosylase annotée à tord comme EndoIII (HP0602) a une activité 3-methyladénine DNA glycosylase atypique.

Etude du taux de mutations induites au niveau de la muqueuse gastrique lors de l'infection à H. pylori dans le modèle des souris transgéniques "Big Blue" (Jean-Michel THIBERGE, Agnès LABIGNE, en collaboration avec Eliette TOUATI, Maurice HOFNUNG, et Michel HUERRE. P.T.R. coordonné par E. TOUATI)

Le modèle des souris transgéniques " Big Blue " s'est avéré utile pour quantifier les effets génotoxiques des infections à H. pylori au niveau de la muqueuse gastrique. Les mutations induites sont de type transversion, des mutations typiquement induites lors de stress oxydatifs. Ce modèle transgénique devrait permettre de quantifier les effets génotoxiques associés à différents facteurs bactériens au cours de l'infection et d'évaluer leur rôle dans le processus de carcinogenèse.

H. pylori comme modèle pour l'étude du métabolisme du peptidoglycane (Ivo G. BONECA, Catherine CHAPUT). Comparée à d'autres bactéries, H. pylori possède un nombre limité de gènes requis pour les voies de biosynthèse du peptidoglycane. Nous cherchons à caractériser les hydrolases et les trois synthétases (PBP 1, 2, ou 3) que nous pensons être impliquées dans la dernière étape enzymatique de la biosynthèse du peptidoglycane au niveau de l'espace périplasmique. Mieux comprendre comment la bactérie répond aux antibiotiques (agissant au niveau de la paroi) et comment elle module la synthèse de son peptidoglycane apparaît primordial pour le développement de nouvelles molécules antibactériennes.

La base de donnée PyloriGene : mise à jour de l'annotation des deux séquences génomiques de H. pylori. (Ivo G. BONECA, Hilde DE REUSE, Agnès LABIGNE)

Nous cherchons à mettre à la disposition de la communauté scientifique une base de données génomiques de H. pylori qui soit la plus informative possible (annotations physiques et biologiques, références bibliographiques). La mise à jour de l'annotation prend en compte (i) la littérature récente relative à H. pylori (ii) les données provenant d'autres organismes et (iii) les sources d'erreur d'annotation physique du génome. De cette façon, nous avons pu améliorer la prédiction de fonctions pour des protéines inconnues ou réassigner des nouvelles fonctions aux protéines déjà annotées.

Les mécanismes de résistance à l'acidité chez H. pylori (Stéphanie BURY-MONE, Hilde DE REUSE)

La virulence de H. pylori est liée à sa capacité exceptionnelle à survivre et à proliférer dans un environnement aussi hostile que l'estomac. H. pylori possède des mécanismes originaux de résistance à l'acidité qui dépendent en grande partie de sa capacité à produire d'importantes quantités d'ammoniac lui permettant de maintenir un pH intracellulaire constant. Différentes voies de production de l'ammoniac chez H. pylori sont analysées, en particulier celles dépendant de l'hydrolyse de l'urée ou de l'activité de deux amidases paralogues. Nous poursuivons la caractérisation de la protéine UreI qui constitue un nouveau type de canal à urée activé à pH acide dont l'activité est essentielle pour la colonisation gastrique. Des résidus de UreI impliqués dans son activité et dans son activation à bas pH ont été récemment identifiés chez H. pylori. L'étude des amidases s'est étendue à l'analyse de leurs distributions parmi les bactéries du genre Helicobacter. La recherche d'autres facteurs impliqués dans la résistance à l'acidité chez H. pylori est poursuivie par des approches génétiques ciblées (construction de mutants de gènes candidats) ou globales par des approches post-génomiques.

Modulation des réponses immunitaires induites par les bactéries du genre Helicobacter (Jean Christophe BAMBOU, Richard FERRERO en collaboration avec Dana PHILPOTT, Sylvie MEMET, Patrick AVE).

L'objectif de ce travail est d'étudier les interactions entre les bactéries du genre Helicobacter et le système immunitaire de l'hôte. Dans un premier temps, nous avons observé que les isolats de H. pylori qui possédaient une faible activité pro-inflammatoire dans des lignées cellulaires d'origine épithéliale et/ou macrophagique, étaient mieux adaptés à la colonisation de la souris. Ensuite, des expériences réalisées chez des souris transgéniques Igk-lacZ ont montré que les Helicobacter empêchaient l'activation du facteur transcriptionnel NF-kB lors de l'infection aiguë. L'ensemble des travaux semble suggérer que les Helicobacter sont capables de moduler négativement les réponses inflammatoires afin d'établir une infection chez l'hôte. Un des axes de recherche dans le futur sera de mieux comprendre les bases moléculaires de cette modulation du système immunitaire de l'hôte par les bactéries du genre Helicobacter.

 

ESCHERICHIA COLI PATHOGÈNES

Les Escherichia coli pathogènes sont associés à une grande variété d'infections chez l'homme et l'animal. Notre activité est consacrée à l'identification de facteurs de pathogénicité afin de mieux comprendre les processus conduisant au développement des différentes infections. Le réservoir des E. coli pathogènes est le tube digestif des mammifères. Un aspect important de notre travail concerne la caractérisation des mécanismes associés à la colonisation et la persistance d'un sous-groupe de E. coli pathogénes, ceux codant pour des adhésines afimbriales (AFA). Notre objectif est d'identifier des gènes et des fonctions spécifiques des souches pathogènes et reliés à leur implantation dans le tube digestif.

Typage moléculaire des adhésines AfaE (Laurence DU MERLE et Chantal LE BOUGUENEC)

Les opérons afa sont exprimés par des souches responsables de divers types d'infections. Nous avons développé des tests PCR qui ont permis de mettre en évidence 1) l'implication des souches afa dans les septicémies chez l'homme ; 2) une association entre le type d'adhésine AfaE produite et le site de l'infection (intestinal ou extraintestinal).

Identification des récepteurs cellulaires des invasines AfaD (Laure PLANCON, Nathalie POIDEVIN, Christine BERNIER et Chantal LE BOUGUENEC)

L'internalisation des souches afa dans les cellules épithéliales pourrait être une étape clé dans le développement des formes persistantes d'infections. Dans le but de mieux comprendre ce phénomène, nous avons cherché à identifier le récepteur cellulaire des invasines. Nous avons montré que les invasines AfaD-III et AfaD-VIII qui ne présentent que 45 % d'identité entre elles, reconnaissent comme récepteur cellulaire la sous-unité beta1 des intégrines.

Identification et caractérisation de fimbriae permettant l'interaction de souches responsables de diarrhées persistantes avec des cellules épithéliales (Christine BERNIER et Chantal LE BOUGUENEC)

Les E. coli EAEC sont reconnus comme une cause émergente de diarrhée partout dans le monde. L'obtention d'une banque génomique à partir d'une souche isolée d'un patient séropositif pour le VIH et atteint de diarrhée persistante, a permis 1) la caractérisation d'un nouveau facteur de pathogénicité impliqué dans l'interaction (adhésion, invasion) bactérie pathogène—cellule eucaryote, 2) le développement d'outils de diagnostic.

Identification des pathogènes opportunistes non répertoriés agents de diarrhées (Laurence DU MERLE, Christine BERNIER et LE BOUGUENEC dans le cadre du Groupe d'étude des infections diarrhéiques du Réseau International des Instituts Pasteur et Instituts associés). Nous avons participé à des études montrant l'implication de E. coli dits entéroadhérents et de Klebsiella pneumoniae dans des diarrhées chroniques, des colites hémorragiques, des syndromes urémiques ou de colites pseudomembraneuses en Afrique.



  publications

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  personnel

  Secrétariat Chercheurs Stagiaires Autre personnel
 

ONDET Maxence (mondet@pasteur.fr) (1/2 poste : après-midi)

LABIGNE Agnès, IP (Chef de laboratoire, alabigne@pasteur.fr)

LE BOUGUENEC Chantal, IP (Chargée de Recherche, clb@pasteur.fr)

DE REUSE Hilde, IP (Chargée de Recherche, hdereuse@pasteur.fr)

FERRERO, Richard, IP (Chargé de Recherche, rferrero@pasteur.fr)

BAMBOU Jean-Christophe, DEA

BERNIER Christine, doctorante

BONECA Ivo, postdoctorant

BRINGER Marie-Agnès, maîtrise

BURY Stéphanie, doctorante

CHAPUT Catherine, 5ème année d'ingénieur en biologie industrielle

COLLAND Frédéric, Hybrigenics

CONTRERAS DE CAMACHO Monica, doctorante

DE FINANCE Nancy, fin de maîtrise

GISMERO ORDONEZ Juana (Université de Sao Paulo, Brésil)

PINTO Viviana (Université de Buenos Aires, Argentine)

PLANÇON-ARNOULD Laure, postdoctorante

POIDEVIN Nathalie, DEA

STAM Mark, maîtrise

CHEVALIER Catherine, Ingénieur d'études INSERM, cchevali@pasteur.fr

DU MERLE Laurence, Technicienne, dlaur@pasteur.fr

ECOBICHON Chantal, Technicienne, ceco@pasteur.fr

THIBERGE Jean-Michel, Technicien, jmthiber@pasteur.fr

TROUBADOUR Pascale, Technicienne, ptrouba@pasteur.fr (1/2 poste)

ONDET Maxence, Secrétaire, mondet@pasteur.fr (1/2 poste)


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