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     Bordetella


  Responsable : GUISO Nicole (nguiso@pasteur.fr)


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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 et l'évolution spatio-temporelle des isolats cliniques, la mise au point de nouveaux moyens de prévention et de thérapie contre ces bactéries et de nouveaux diagnostics des maladies qu'elles induisent.



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I INTERACTIONS DE BORDETELLA PERTUSSIS, PARAPERTUSSIS ET BRONCHISEPTICA AVEC LES CELLULES DE L'HOTE

Interactions de Bordetella pertussis, parapertussis, bronchiseptica avec les cellules trachéales humaines. [L. Bassinet, N. Guiso en collaboration avec l'équipe de J.M. Cavaillon]

Nous avons poursuivi l'analyse des interactions des trois espèces du genre Bordetella pathogènes pour l'homme avec les cellules épithéliales trachéales humaines. Il s'avère que les isolats de B. pertussis et B. parapertussis d'origine humaine ne sont pas cytotoxiques pour ces cellules, par contre certains isolats de B. bronchiseptica le sont. Les bactéries peuvent persister dans ces cellules mais ne se multiplient pas. Les isolats de B. pertussis stimulent la sécrétion d'IL6 par ces cellules mais uniquement lorsqu'ils expriment des toxines et adhésines mais pas la sécrétion d'IL8. Les toxines ou adhésines responsables de cette sécrétion sont en cours de caractérisation. Nos premiers résultats montrent que l'expression d'une des toxines serait responsable de cette stimulation.

Interactions de Bordetella pertussis, parapertussis et bronchiseptica avec les mastocytes [I. Tchou, L. Guillemot, N. Guiso, E. Njamkepo, G. Soubigou en collaboration avec l'équipe de S. Mecheri]

Il s'avère que, comme dans le cas des cellules épithéliales, les isolats de B. pertussis et parapertussis ne sont pas cytotoxiques pour les mastocytes mais certains isolats de B. bronchiseptica le sont. Une corrélation entre le pouvoir pathogène in vivo dans le modèle murin et le pouvoir cytotoxique in vitro sur ces cellules est en cours d'analyse.

II Polymorphisme des isolats de Bordetella pertussis, parapertussis et bronchiseptica

Analyse de l'évolution de la population de Bordetella pertussis [V. Caro, K. Dalet, L. Guillemot, N. Guiso, E. Njamkepo, et G. Soubigou]

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 génome que par la séquence des gènes codant la sous-unité S1 de la toxine de pertussis et la pertactine. Mais l'analyse finale, année après année, suggère que la population de B. pertussis évoluerait tous les 3 ans régulièrement. L'impact du polymorphisme serait faible dans notre pays où la population des isolats est pratiquement clonale.

Une analyse des gènes codant les toxines et adhésines majeures de B. pertussis montre que ceux codant la toxine de pertussis et l'adénylcyclase-hémolysine ne varient pas. Seul celui codant pour la pertactine varie au niveau des régions répétées. A l'aide du modèle animal d'infection respiratoire que nous avons mis au point, nous avons testé l'immunité induite par divers vaccins coquelucheux vis-à-vis d'infections dues à différents isolats exprimant des pertactines différentes. Les variations au niveau de la pertactine ne semblent pas affecter l'efficacité de ces vaccins.< L'étude de certains isolats cliniques a permis de mettre en évidence une certaine plasticité du chromosome. En effet, l'observation des modifications des profils de restrictions de ces isolats serait liée à une duplication et/ou délétion d'un fragment du génome. Un isolat présentant une duplication du gène codant l'adénylcyclase-hémolysine a été plus particulièrement étudié.

Analyse de l'évolution de la population de Bordetella parapertussis [V. Caro, D. Foureau, N. Guiso]

L'analyse des isolats de B. parapertussis collectés entre 1950 et 2003 montre une grande homogénéité de ces isolats. Tous les isolats de B. parapertussis portent les gènes codant la toxine de pertussis mais ne l'expriment pas. Ils expriment tous les adhésines et toxine majeures dont les séquences ne varient pas ou très peu.

Analyse des isolats de Bordetella bronchiseptica [L. Guillemot, N. Guiso, E. Njamkepo, G. Soubigou]

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. L'analyse d'un nombre important d'isolats de B. bronchiseptica montre un polymorphisme plus important chez les isolats d'origine canine que chez les isolats d'origine porcine. Les isolats expriment les toxines et adhésines majeures en début d'infection. Au cours de l'infection, certains isolats n'expriment plus une des toxines majeures de B. pertussis : l'adénylcyclase-hémolysine. Cependant, certains de ces isolats sont toujours virulents dans le modèle murin et sont toujours cytotoxiques in vitro, suggérant l'expression d'autres toxines par cette espèce bactérienne

III MISE AU POINT DE PUCES A ADN [V. Caro, M. Arrivé en collaboration avec Y. Lemoine et C. Locht < de l'Institut pasteur de Lille]

En collaboration avec l'Institut Pasteur de Lille, nous participons à la mise au point de puces à ADN pour l'analyse du polymorphisme des isolats des trois espèces de bordetelles pathogènes pour l'homme et de la régulation de l'expression de leurs gènes. Une étude de génomique comparative de la population de B. pertussis est aussi réalisée avec ces puces. En parallèle, nous mettons au point la technique de RT-PCR quantitative afin de vérifier l'expression de certains gènes par les isolats.

IV SUIVI DE LA DUREE DE L'IMMUNITE HUMORALE APRES VACCINATION AVEC DIFFERENTS VACCINS< COQUELUCHEUX CHEZ L'ENFANT [N. Guiso, E. Njamkepo]

L'analyse de la durée de l'immunité après vaccination par différents vaccins coquelucheux a été poursuivie afin d'aider à la mise en place d'un meilleur calendrier vaccinal. Au cours de ce travail, la durée de l'immunité après vaccination avec le vaccin à germes entiers utilisé depuis plus de 20 ans en France, a été comparée à celle induite par un vaccin acellulaire utilisé depuis 1998 en France. Des résultats préliminaires semblent indiquer que ces nouveaux vaccins induisent une immunité dont la durée est comparable à celle induite par les vaccins à germes entiers au moins 6-8 ans après le rappel à 16-18 mois.

V MISE AU POINT DE DIAGNOSTICS DES INFECTIONS A BORDETELLA PERTUSSIS PAR PCR EN TEMPS REEL [V. Caro, L. Ormières]

Un nouveau diagnostic moléculaire par PCR en temps réel a été mis au point. Ce test, plus rapide et plus performant, est basé sur l'amplification de la région promotrice de l'opéron codant la toxine de pertussis. Un contrôle interne, construit avec la technique de " overlap extension ", a aussi été mis au point, afin de détecter les inhibiteurs potentiels. Ce diagnostic, qui a d'ores et déjà montré une excellente spécificité, est en cours de validation.

VI CENTRE NATIONAL DE REFERENCE DES BORDETELLA (COQUELUCHE) CNR [L. Guillemot, N. Guiso, E. Njamkepo, G. Soubigou]

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 et biochimiques, la détection des toxines et adhésines exprimées à l'aide d'immunsérums spécifiques, par la technique d'immunoempreinte ou la technique d'agglutination. L'analyse du chromosome en électrophorèse en champs pulsés est également réalisée. Le Réseau RENACOQ, dont nous faisons partie continue à surveiller le nombre de cas de coqueluche en France, et en particulier, les échecs vaccinaux pouvant être dus à la circulation de nouveaux variants. Ceci ne semble pas être le cas en 2003. 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. < Par ailleurs, nous avons participé à plusieurs enquêtes collaboratives avec la PHLS (Londres) en tant qu'experts pour la sérotypie des isolats.

VII ASSURANCE QUALITE [F. Fouque]

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

Mots-clés: Coqueluche, Bordetella pertussis, Bordetella parapertussis, Bordetella bronchiseptica, polymorphisme, vaccin, immunité



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  personnel

  Secrétariat Chercheurs Stagiaires Autre personnel
  LANGLAIS Laurence - langlais@pasteur.fr GUISO Nicole - Chef de laboratoire IP – nguiso@pasteur.fr BASSINET Laurence – étudiante en thèse - laurence.bassinet@chicreteil.fr

FOUREAU David – Etudiant en DEA – dfoureau@pasteur.fr

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

DALET Karine – post-doc – stagiaire post-doctorale depuis avril 2002

TCHOU Isabelle – post-doc – stagiaire post-doctorale depuis avril 2002
FOUQUE Françoise – Ingénieur IP – ffouque@pasteur.fr

GUILLEMOT Laurent -Technicien supérieur IP gagé – lguillem@pasteur.fr

NJAMKEPO Elisabeth – Ingénieur IP – enjamkep@pasteur.fr

SOUBIGOU Guillaume – Technicien supérieur – soubigou@pasteur.fr

ARRIVE Mathilde – Technicienne supérieure gagée – arrive@pasteur.fr

ORMIERES Laurence – Technicienne supérieure gagée – tastevin@pasteur.fr

BARBAULT Nicolas – Aide de laboratoire (en commun avec le laboratoire Agents antibactériens)

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

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

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

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