LABORATOIRE DES ASPERGILLUS

Responsable
LATGÉ Jean-Paul

e-mail : jplatge@pasteur.fr


Département de Bactériologie et Mycologie
Institut Pasteur
25/28 Rue du Dr. Roux
75724 PARIS Cedex 15

Tél
01 4061 3518
Fax
01 4061 3419

Secrétariat

CORMIER Marinette

Chercheurs permanents

BEAUVAIS Anne, IP
D'ENFERT Christophe, IP
FONTAINE Thierry, IP
IBRAHIM-GRANET Oumaïma, IP
PARIS Sophie, IP

Stagiaires de recherche

DUBREUCQ Guy, Post-doc
MAGNIEN Thierry, Post-doc
MOL Pieternella, Post-doc
MOUYNA Isabelle, Post-doc

Ingénieurs Techniciens Administratifs

DEBEAUPUIS Jean-Paul, INSERM
DIAQUIN Michel, IP
SARFATI Jacqueline, INSERM

Aspergillus est un champignon filamenteux jouant un rôle essentiel dans le recyclage du carbone et de l'azote. Thermophile, ce champignon colonise les substrats en décomposition dans le sol où il sporule en libérant dans l'atmosphère des quantités importantes de spores. Ces conidies, facilement inhalées, se retrouvent en position profonde dans l'appareil pulmonaire et vont être à l'origine du développement de différentes pathologies qui vont d'une invasion limitée du parenchyme pulmonaire chez le patient immunocompétent à une forme invasive rencontrée chez les patients immunodéprimés. A cause de cette dernière pathologie, le plus souvent mortelle, Aspergillus est devenu aujourd'hui le pathogène fongique aérien le plus commun et le plus grave. L'étude des aspergilloses est la préoccupation majeure du laboratoire des Aspergillus. Les recherches développées sont axées sur deux thèmes. Le premier, d'orientation médicale, est l'étude de l'aspergillose invasive (diagnostic, épidémiologie et pathogénie). Le second, de nature fondamentale, concerne l'étude d'étapes-clé dans le développement des champignons filamenteux (germination et ontogenèse pariétale).



Diagnostic et épidémiologie de l'aspergillose

(J.P. Latgé)

Les antigènes majeurs produits par A. fumigatus ont été caractérisés. L'étude d'un de ces antigènes de nature polysaccharidique, le galactomannane est à la base du développement du seul test ELISA commercial utilisé pour le diagnostic de l'aspergillose invasive chez le patient immunodéprimé. Deux autres antigènes glycoprotéiques (catalase et dipeptidyl peptidase V), utilisés pour le diagnostic de l'aspergillose chez le patient imunocompétent, ont été aussi caractérisés. L'expression hétérologue de ces deux antigènes chez Pichia pastoris permettra d'évaluer leur rôle dans la réponse immune cellulaire et humorale vis-à-vis de l'aggression aspergillaire. Le typage moléculaire de plus de 2000 isolats d'A. fumigatus a montré la grande diversité génétique des souches et l'absence de regroupement en fonction de l'origine géographique ou du substrat (homme, animal, environnement) suggèrant donc que toutes les souches de A. fumigatus, sont potentiellement pathogènes et présentent le même risque infectieux en milieu hospitalier. L'origine nosocomiale de l'aspergillose invasive chez le patient immunodéprimé peut être démontrée à l'aide de cette méthodologie.

Pathogénie Protéases de A. fumigatus

(O. Granet)

A. fumigatus possède une forte activité collagénolytique qui avait été longtemps considérée comme essentielle à la croissance du champignon dans la matrice pulmonaire protéique. L'étude moléculaire des enzymes responsables de cette activité et la construction par génétique reverse de mutants protéase- ont permis d'écarter ces molécules en tant que facteurs de pathogénicité.

Interaction conidies-cellules pulmonaires

(S. Paris)

Cette interaction est une étape primaire et cruciale dans l'établissement de l'infection aspergillaire. Les conidies sont capables d'adhérer et d'être internalisées aussi bien par les cellules phagocytaires que par les cellules épithéliales et endothéliales de l'hôte. Le rôle de la couche pariétale la plus externe de la spore est étudié pour comprendre les molécules et mécanismes responsables de l'adhésion aux cellules de l'hôte. Les recherches ont été centrées initialement sur l'étude des protéines de surface (hydrophobines) produisant une structure en "rodlets" responsable de l'hydrophobicité des conidies aériennes de A. fumigatus.

Morphogénèse Germination des conidies

(C. d'Enfert)

La première phase morphologiquement différenciée de la germination conidienne est la croissance isodiamétrale de la spore consécutivement à l'entrée de l'eau dans la cellule, 3 à 4h après le début de la germination. Les recherches effectuées visent la caractérisation des événements moléculaires et biochimiques intervenant en amont de cette étape et en particulier la compréhension du signal déclenchant le processus germinatif et sa transduction au niveau cellulaire. Deux événements ont été identifiés au cours de la première heure de germination: d'une part, la mise en place de la machinerie protéique par induction de la transcription des gènes codant pour les protéines ribosomales; d'autre part, la dégradation rapide du disaccharide de réserve des conidies, le tréhalose, et l'apparition concomitante d'un pool de glycérol qui pourrait être responsable d'une élévation de la pression osmotique interne lors de la germination. Les gènes impliqués dans la biosynthèse du tréhalose, sa dégradation, la biosynthèse du glycérol ainsi que des gènes de la voie de transduction du signal ras/AMPc/kinase AMPc dépendante ont été clonés. Leurs rôles vis-à-vis de la viabilité des spores et de leur germination sont actuellement évalusé à l'aide de mutants obtenus par génétique reverse.

Biosynthèse de la paroi- Synthèse des ß(1-3) glucanes

(A. Beauvais)

La paroi cellulaire des Aspergillus est composée de l'association de glycoprotéines et de polysaccharides dont les ß(1-3) glucanes sont les constituants majoritaires. La synthèse des ß(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 de 20 kDa activée par le GTP , qui a été clonée, séquencée et exprimée chez la levure Pichia pastoris et d'une sous-unité catalytique. Cette dernière serait codée par le gène FKS qui a été cloné et séquencé. Ce gène code pour une protéine transmembranaire de 218 kDa. Les deux régions hydrophiles N terminale et interne ont été exprimées chez la bactérie E. coli et purifiées. Leur capacité à fixer la protéine régulatrice recombinante Rho1p et le substrat UDP-glucose est actuellement évaluée.

Modifications post-synthétiques des ß1-3 glucanes

(T. Fontaine)

Dans l'espace périplasmique, les ß1-3 glucanes linéaires néosynthétisés vont être modifiés et associés aux autres polymères pariétaux pour constituer l'armature rigide de la paroi fongique. Les analyses, par biochimie structurale, des composés glucidiques de la paroi montrent que les ß1-3 glucanes sont branchés et associés de façon covalente à la chitine, au galactomannane et à des protéines pariétales. Toutes ces modifications nécessitent l'intervention d'enzymes de type glucanase et glucanosyl-transférase. Ainsi, six enzymes associées à la paroi de A. fumigatus ont déjà été purifiées. Il s'agit de quatre glucanases et de deux transférases qui ont été caractérisées au niveau biochimique et dont les gènes de structure montrent des propriétés originales d'ancrage à la membrane plasmique.



The Aspergillus laboratory is involved in the study of various aspects of the biology of Aspergillus. This thermophilic filamentous fungus is a saprophytic microorganism playing an essential role in the recycling of the earth carbon and nitrogen. It sporulates abundantly and the airborne conidia which are inhaled by each human individual, reach all the lung compartments. The pulmonary diseases due to Aspergillus which are minor amongst immunocompetent patients, are most often fatal in the immunosuppressed population. Indeed, A. fumigatus has become today the most important fungal aerial pathogen in developed countries. The first research theme of the laboratory is medically orientated and is centered on the study of invasive aspergillosis (diagnosis, epidemiology and pathogeny). The other research area developed is more fundamental and concerns the study of two key morphological events in the fungal life : germination and fungal cell wall biosynthesis.


Sites d'intérêt

http://www.aspergillus.man.ac.uk/