Bactéries anaérobies et Toxines


  RESPONSABLEDr POPOFF Michel-Robert / mpopoff@pasteur.fr
  MEMBRESDr BOUVET Philippe / CARLIER Jean Philippe / Dr COUESNON Aurélie
Dr DAVID Gabriel / Dr GENY Blandine / Dr KNAPP Oliver / Dr PEREIRA Yannick

  Rapport d'activité

Les toxines clostridiennes sont responsables d'affections sévères chez l'homme et l'animal telles que botulisme, gangrène et entérite nécrotique. Notre laboratoire est impliqué dans l'étude de la régulation de la toxinogénèse chez Clostridium botulinum et Clostridium tetani, ainsi que dans le mode d'action de toxines clostridiennes telles que la toxine létale (LT) de Clostridium sordellii.

Régulation de la synthèse des toxines botulique (BoNT) et tétanique chez C. botulinum A et C. tetani. Un facteur sigma alternatif, BotR et TetR, respectivement, régule positivement la production de BoNT et TeNT ainsi que des protéines associées (ANTPs) qui forment les complexes botuliques chez C. botulinum. BotR contrôle spécifiquement les promoteurs des deux opérons du locus botulique qui contiennent les gènes de la neurotoxine botulique et des ANTPs chez C. botulinum A, et TetR régule le promoteur du gène de la toxine tétanique. Chez C. botulinum A, l'expression des gènes codant pour BoNT et les ANTPs est strictement régulée à la phase de transition entre la fin de la phase exponentielle de croissance et la début de la phase stationnaire. Ceci a été montré en utilisant une méthode de PCR quantitative et de reverse transcription. Une température élevée (44°C) ne réprime pas la synthèse de BoNT, mais active une protéase sécrétée par C. botulinum qui dégrade BoNT/A et les ANTPs à l'exception des hémagglutinines. Actuellemnt, nous étudions si les systèmes à deux composants qui sont présents dans le génome de C. botulinum sont aussi impliqués dans le contrôle de la synthèse de BoNT.

Passage de la barrière intestinale par BoNT/A. L e passage de BoNT/A à travers la barrière intestinale a été étudié à l'aide de monocouches de cellules cultivées sur filtre. Nos résultats montrent un processus de transcytose médié par récepteur. La liaison de BoNT/A aux cellules intestinales versus cellules neuronales a été analysée par cytométrie de flux à l'aide du fragment Hc fluorescent. de la neurotoxine.

Toxines clostridiennes de grande taille. Les toxines clostridiennes de grande taille telles que la toxine LT de Clostridium sordellii glucosylent diverses protéines de la famille des Rho- et Ras-GTPases. Nous avons montré que LT se lie spécifiquement à la phosphatidyl sérine (PS), et que l'activité de glucosylation de LT est nettement plus élevé quand le substrat Rac est ancré dans une membrane lipidique enrichie en PS que quand il est en solution. LT altère préférentiellement l'actine basolatérale et les jonctions adhérentes à E-cadhérine de cellules épithéliales polarisées (Fig. 1. Cette toxine induit également l'apoptose chez des cellules myéloides ainsi que la dégénération et la régénération des jonctions neuromusculaires squelettiques chez la souris. L'activité létale de LT a été étudiée chez la souris. LT induit une extravasation massive de liquide dans la cage thoracique, qui résulte d'une augmentation de perméabilité vasculaire au niveau des poumons. Il s'en suit de profondes modifications telles que déshydratation, augmentation de l'hématocrite, hypoxie avec élévation du taux d'erythropoiétine dans le sérum, et finalement une détresse cardio-respiratoire. L'analyse immunohistochimique a mis en évidence une altération de la localisation de la VE-cadhérine, molécule des jonctions adhérentes, au niveau des cellules endothéliales du poumon. La VE-cadhérine est redistribuée de la membrane plasmique au cytosol. Par contre, LT induit aucun signe inflammatoire significatif.

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Des cellules polarisées de rein de souris (MCCD) cultivées sur filtre et traitées avec LT82 10-8 M pendant 4h à 37°C ont été immunomarquées pour les protéines des jonctions serrées (occludine et ZO-1) ou de jonctions adhérentes (E-cadhérine et b-caténine). (A) Les molécules des jonctions serrées n'ont pas montré de modification après traitement par LT82 par rapport aux cellules contrôle sans toxine, (B) alors que cette toxine produit une redistribution marquée du complexe E-cadhérine-b-caténine de la membrane vers le cytosol.



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