Unité: Virulence parasitaire

Responsable: Gerald Spaeth

Notre groupe "G5 Virulence Parasitaire" utilise des méthodes génétiques, protéomiques et immunologiques pour étudier la base moléculaire de la virulence et de la persistance de Leishmania, un pathogène humain important qui produit des maladies graves dans le monde entier. Le cycle infectieux de Leishmania comprend plusieurs stades extra- et intracellulaires, adaptés à la survie dans l'insecte vecteur et l'hôte vertébré grâce à l'expression différentielle de facteurs de virulence. Notre groupe analyse le mécanisme moléculaire de la régulation des ces facteurs et leur interaction avec le système inné d'immunité. Les projets sont visés d'identifier et de valider des molécules cibles pour développer des stratégies nouvelles anti-parasitaires, et d'établir des parasites génétiquement atténués pour la vaccination.

1) Le role des MAP kinases de Leishmania dans la virulence parasitaire

Miguel Morales, Reiko Watanabe, Gerald Spaeth

Une ligne principale de recherche de notre groupe est de comprendre comment Leishmania adapte sa virulence à l'hôte mammifère en percevant des signaux environnementaux au cours de l'infection. L'objectif final de cette étude est de cibler les voies de signalisation correspondantes afin de développer des thérapies anti-parasitaires alternatives et efficaces. Nous emploierons une stratégie génétique qui combine des techniques de surexpression et de recombinaison homologue (knock out) afin d'élucider le rôle des protéines kinases ERK/MAPK (extracellular-regulated/mitogen activated protein kinases) de Leishmania dans la pathogénicité du parasite. Nous avons établi trois lignées transgéniques de L.major et de L.donovani, qui expriment les kinases MPK4, 7, et 10 couplées à la GFP. Ce système cellulaire nous a permit de démontrer une induction de l'activité phosphotransferase des kinases au cours de la différentiation du stade pathogénique d'amastigote. Des analyses d'infection de souris et de macrophages ont démontré un rôle de MPK4 dans la virulence du parasite et l'implication de MPK7 dans la régulation de la prolifération intracellulaire du parasite. Nous avons initié des études sur la localisation cellulaire des MPKs par microscopie confocale, et sur leurs interactions moléculaires par co-immunoprécipitation. Nous planifions d'identifier les substrats des MPKs par peptide array screening et analyse du phospho-protéome. Nous établissons actuellement des mutants des MPKs par approche knock out. Ces systèmes nous permettrons d'élucider le rôle des MPKs dans la virulence et d'identifier des gènes cibles de ces voies de signalisation par protéomique comparative. Ce projet permettra d'élucider comment l'environnement de l'hôte mammifère influence le phénotype des pathogènes microbiens, une question également importante dans d'autres infections parasitaires, provoquées par Plasmodium falciparum, Trypanosoma cruzi, et Trypanosoma brucei, ces parasites circulant entre différents hôtes pendant leurs cycles infectieux.

2) La reconnaissance des glycolipides de Leishmania par l'ineraction CD1d-NKT

Claire Forestier, Pascale Pescher, Gerald Spaeth

Leishmania donovani, l'agent infectieux de la leishmaniose viscérale (VL), infecte plus de 2 millions de personnes dans le monde entier. Le parasite infecte le foie et induit une hépatosplénomégalie fatale en absence de traitement. Bien que le foie soit un organe cible pour une multitude de pathogènes importants, y compris des bactéries, des virus et des parasites, peu d'information est disponible sur l'immunité spécifique de cet organe et les mécanismes impliqués dans la résistance anti-microbienne. Nous avons récemment identifié une sous-population de lymphocytes NKT dans le foie, qui participent à la réponse inflammatoire précoce contre L.donovani. Nous avons pu démontrer que la réponse est stimulée par le lipophosphoglycan (LPG), le glycoconjugé majoritaire exprimé à la surface du parasite. Nos donnés ont montré que le LPG se lie avec une forte affinité à CD1d, une molécule de présentation d'antigènes glycolipidiques, et stimule une réponse de type Th1 dans les cellules NKT. Nous avons démontré une susceptibilité élevée des souris CD1d-/- à l'infection par L.donovani, associée à un défaut dans la réponse granulomateuse. Ces donnés suggèrent un rôle important de la présentation de glycolipides par CD1d dans la résistance inné anti-microbienne et l'immunopathogénèse. Nous poursuivons actuellement (1) l'isolement des cellules NKT activées au cours de l'infection, (2) l'analyse du trafic du LPG dans les cellules hôtes et sa dégradation intra-lysosomale, (3) l'identification du sucre immunodominant du LPG, et (4) la validation du LPG et des glycolipides synthétiques dans l'immunoprotection.

Légendes des photos :

Photo 1: Immunofluorescence d'une lignée transgénique de Leishmania major, exprimant la MAP kinases MPK7 couplée à la GFP. Les cellules sont marquées avec des anticorps anti-tubuline (rouge) et anti-GFP (vert).

Photo 2: Section de foie de souris contrôles et de souris déficientes en CD1d, 4 semaines après l'infection avec L. donovani. Les souris CD1d-/- montrent une diminution importante du nombre de granulome mature et une augmentations des parasites intracellulaires.

Mots-clés: Leishmania, MAP kinase, virulence, glycolipides, immunité innée


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