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Version PDF      Aspergillus


  Responsable : Jean-Paul Latgé (jplatge@pasteur.fr)


  resume

 

Aspergillus fumigatus est un champignon filamenteux saprophyte thermophile. Ses conidies, présentes en permanence dans l'atmosphère, sont à l'origine de pathologies respiratoires graves, souvent mortelles chez le patient immunodéprimé. L'étude des aspergilloses est la préoccupation majeure de l'Unité des Aspergillus.

Le premier axe de recherches, d'orientation médicale, est l'étude de l'aspergillose invasive. Au sein de ce thème, l'analyse des interactions hôte-pathogène conditionnant les premières étapes de l'établissement de A. fumigatus dans le poumon sont étudiées. Ces études sont aussi menées avec le souci permanent de développer de nouvelles méthodes de diagnostic sérologique de cette mycose invasive ; en effet, un diagnostic précoce conditionne tout traitement efficace contre cette maladie.

Le second thème de recherche, de nature fondamentale, concerne l'étude de la biosynthèse de la paroi cellulaire qui est une étape clé de la croissance de tous les champignons. Ces travaux devraient aussi aboutir à l'identification de cibles pour le développement de nouveaux antifongiques qui font cruellement défaut pour la thérapie contre les infections fongiques dont l'impact en santé humaine n'a cessé d'augmenter au cours de la dernière décennie.



  rapport

cale

Les interactions entre le macrophage alvéolaire et les conidies inhalées ont été analysées (Granet, Philippe). La phagocytose des conidies par le macrophage alvéolaire qui est la cellule phagocytaire majeure de la défense pulmonaire, a été étudiée à l'aide de cellules humaines ou murines. Le trafic intracellulaire de la conidie vers le phagolysosome a été analysé. Il a pu être montré que la mortalité des conidies chez l'individu immunocompétent est directement corrélée à la production de réactifs oxydants et à l'acidification du phagolysosome de la cellule phagocytaire. La forte diminution du stress oxydatif par les glucocorticoïdes se traduit par la formation d'un tube germinatif à l'intérieur du macrophage, évènement initiateur de l'établissement de A. fumigatus dans la sphère pulmonaire . Ce résultat explique a posteriori le rôle inducteur des corticoïdes dans l'aspergillose invasive chez le patient immunodéprimé. Cependant, malgré le rôle fongicide des réactifs oxydants, des mutants de A. fumigatus déficients en catalase sont aussi pathogènes que les souches sauvages dans un modèle expérimental d'aspergillose murine. Ces résultats et l'analyse d'autres mutants obtenus suggèrent que la virulence de ce pathogène fongique est de nature multigénique (Paris, Debeaupuis). La mise en évidence de gènes exprimés spécifiquement et de manière concomitante lors de l'infection est actuellement abordée par une analyse du transcriptome, rendue aujourd'hui possible grâce au séquençage du génome de A. fumigatus (30 Mb, >11 000 gènes) à l'annotation duquel participe notre unité (Beauvais, Debeaupuis, Henry, Mouyna, Sarfati).

Le diagnostic sérologique de l'aspergillose est basé sur des méthodes immunochimiques permettant la détection de différentes protéines antigéniques (produites sous formes de protéines recombinantes) (Sarfati) et de molécules contenant un b1-5 galactofurane. En effet, le galactomannane ( dont les chaines latérales sont constituées de b1-5 galactofurane) est un antigène majeur de A. fumigatus à la base du seul test commercial de diagnostic de l'aspergillose invasive, mis au point en collaboration avec notre Unité. Ce test est un ELISA sandwich utilisant un anticorps monoclonal reconnaissant spécifiquement le b1-5 galactofurane. De nouvelles molécules portant cet epitope ont été caractérisées : il s'agit d'une part de glycoprotéines dont le N-glycane porte des b-galactofuranoses en position terminale non réductrice et d'autre part, d'un lipophosphogalactomannane (Costachel, Fontaine, Bernard).

II - Caractérisation structurale et biosynthèse de la paroi cellulaire de A. fumigatus

Les polysaccharides majeurs de la paroi cellulaire des Aspergillus sont les a et b(1-3) glucanes et la chitine. 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 Fks1p, codées par des gènes essentiels. La synthèse de la chitine est sous la dépendance d'une famille de 7 chitines synthases transmembranaires ; l'interruption de certains des gènes chitine synthase provoque une réduction de la croissance mycélienne et une altération de la perméabilité conidienne. La synthèse des a(1-3) glucanes est sous la dépendance de trois gènes AGS récemment caractérisés. Les mutants AGS montrent une réduction modérée de la croissance et des perturbations de la conidiation (Beauvais).

Dans l'espace périplasmique, les b(1-3) glucanes néosynthétisés vont être modifiés et associés aux autres polymères pariétaux (chitine, galactomannane et b1-3, 1-4 glucane) pour constituer l'armature rigide de la paroi fongique. 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 (Mouyna). La caractérisation structurale de l'ancre GPI de ces protéines et les différentes étapes de sa biosynthèse ont été étudiées (Fontaine). Une dizaine de protéines-GPI, communes aux champignons filamenteux et à la levure a été identifiée par une analyse protéomique et génomique comparative de ces protéines-GPI chez S. cerevisiae et A. fumigatus. Leur rôle dans la biosynthèse de la paroi est analysé par couplage de techniques de biologie moléculaire et de biochimie (Mouyna, Chabane, Bernard).

Figure 1: Microscopie électronique à transmission et immunofluorescence des conidies de A. fumigatus (en vert) tuées ou germant dans le macrophage alvéolaire murin après 24 h d'infection in vivo. En haut: macrophages de souris immunocompétentes. Les flêches indiquent les conidies mortes. En bas: macrophages de souris immunodéprimées par l'acétate de cortisone. La flêche noire indique une conidie germante. Le tube germinatif (en rouge) est détecté grâce à un anticorps anti-A. fumigatus révélé secondairement par un anticorps couplé au Texas-Red.

Mots-clés: Aspergillus, poumon, aspergillose, paroi, glucanes, macrophage



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  personnel

  Secrétariat Chercheurs Stagiaires Autre personnel
  CORMIER Marinette (mcormier@pasteur.fr) BEAUVAIS Anne, IP (Chercheur,abeauvai@pasteur.fr)

FONTAINE Thierry, IP (Chercheur,tfontaine@pasteur.fr)

GRANET Oumaïma, IP (Chercheur,ogranet@pasteur.fr)

MOUYNA Isabelle, IP (Chercheur,imouyna@pasteur.fr)

PARIS Sophie, IP (Chercheur,sparis@pasteur.fr)

BERNARD Muriel (Préparation d'une thèse,mbernard@pasteur.fr)

CHABANE Sandrine (Chercheur contractuel,schabane@pasteur.fr)

COSTACHEL Corina (Chercheur contractuel,ccostach@pasteur.fr)

PHILIPPE Bruno (Préparation d'une thèse,bphil@pasteur.fr)

DEBEAUPUIS Jean-Paul, INSERM (Ingénieur de Recherche,jpdbp@pasteur.fr)

HENRY Christine, IP (Technicienne,chenry@pasteur.fr)

SARFATI Jacqueline, INSERM (Ingénieur d'Etudes,jsarfati@pasteur.fr)


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