LABORATOIRE DES BORDETELLA

Responsable
GUISO Nicole

e-mail : nguiso@pasteur.fr


INSTITUT PASTEUR

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

Tél
01 4568 8334
Fax
01 4061 3533

Secrétariat

BADELLA Jacqueline, IP

Chercheurs permanents

KHELEF Nadia, IP
GUEIRARD Pascale, IP

Stagiaires de recherche

NJAMKEPO Élizabeth, Thèse
BOURSAUX-EUDE Caroline, Post-doc
BASSINET Laurence, DEA
HEBERT Armelle

Ingénieurs Techniciens Administratifs

FOUQUE Françoise, IP
THIBERGE Sabine, IP
WEBER Christian, IP

Les Bordetelles sont des bactéries responsables d'infections respiratoires chez l'homme (Bordetella pertussis et B. parapertussis sont les agents de la coqueluche) et chez l'animal (B. bronchiseptica, agent de la rhinite atrophique du porc et de la toux des chenils, entre autres). Les thèmes de recherches de ce laboratoire portent sur les déterminants bactériens impliqués dans la pathogénicité de ces bactéries, les réponses immunes induites chez l'hôte après infection, la variabilité des isolats cliniques et sur la mise au point de nouveaux moyens de prévention contre ces bactéries et de nouveaux diagnostics.



Protéines impliqués dans la pathogénicité de Bordetella pertussis au cours de l'infection

(Pascale Gueirard)

Au cours de l'infection, les Bordetelles synthétisent un certain nombre de protéines, telles des adhésines qui leur permettent d'adhérer à la surface des cellules de l'appareil respiratoire et des toxines qui leur permettent de coloniser cet appareil respiratoire et de se multiplier (toxine de pertussis et adényl cyclase-hémolysine). Nous avons montré que l'adényl cyclase-hémolysine est nécessaire à l'initiation de l'infection dans un modèle murin d'infection respiratoire et que l'immunisation avec cette protéine induit une immunité protectrice contre l'infection dans le modèle murin d'infection respiratoire. Nous avons montré cette année, qu'au cours de l'infection in vivo chez la souris, cette protéine agit en synergie avec la toxine de pertussis pour provoquer la réaction inflammatoire et qu'elle est responsable de la mort par apoptose des macrophages alvéolaires.

Réponses immunes induites chez l'hôte après infection ou vaccination

(Armelle Hébert)

Les Bordetelles ayant toujours été considérées comme des bactéries extracellulaires, l'accent a toujours été mis sur l'immunité à médiation humorale. Cependant, ces bactéries possèdent un potentiel invasif in vitro et l'analyse des réponses immunes après infection a mis en évidence à la fois une réponse à médiation humorale et une réponse à médiation cellulaire. Nous avons, cette année, entrepris l'analyse des réponses induites chez l'enfant après vaccination soit avec un vaccin à germes entiers soit avec un vaccin dit acellulaire car composé uniquement de protéines purifiées (toxine de pertussis et hémagglutinine filamenteuse). Cette analyse comprend aussi bien l'immunité humorale que l'immunité à médiation cellulaire.

Interactions de Bordetella pertussis avec les cellules trachéales humaines

(Laurence Bassinet)

Nous avons pu confirmer cette année que B. pertussis peut pénétrer dans les cellules eucaryotes et que l'expression de l'hémagglutinine filamenteuse est indispensable à cette entrée. Par contre, nous avons pu montrer que l'expression de l'adényl cyclase-hémolysine inhibe l'entrée de la bactérie. Ce résultat corrèle avec nos observations concernant les infections humaines à B. bronchiseptica. En effet, nous avons pu isoler au cours de ces infections des variants de la bordetelle n'exprimant plus cette toxine alors qu'en début d'infection elle l'exprime. Cette expression différentielle de la toxine au cours de l'infection pourrait être un moyen pour la bactérie de persister chez l'hôte.

Validation du modèle murin d'infection respiratoire pour tester l'efficacité de vaccins coquelucheux

(Sabine Thiberge)

Le modèle murin d'infection respiratoire, que nous avons mis au point au laboratoire, est un modèle qui reproduit un certain nombre de paramètres de la maladie humaine. Cependant, ce modèle n'avait jamais été validé pour tester l'efficacité des vaccins coquelucheux. C'est ce que nous avons fait en utilisant les mêmes lots de vaccins que ceux utilisés lors des récents essais cliniques. Il s'avère qu'avec ce modèle nous avons pu reproduire les résultats obtenus avec les enfants c'est à dire que le vaccin composé de deux protéines bactériennes purifiées (toxine de pertussis et hémagglutinine filamenteuse) est moins efficace que le vaccin composé de trois protéines bactériennes purifiées (les deux précédentes additionnées de la pertactine, une autre protéine impliquée dans l'adhésion de la bactérie sur les cellules de l'arbre respiratoire). Ce modèle, étant maintenant validé, permettra de tester la reproductibilité des lots des vaccins coquelucheux et des vaccins combinés.

Analyse de la variabilité des isolats de Bordetella pertussis

(Caroline Boursaux-Eude)

B. pertussis a toujours été considérée comme une bactérie ne variant pas. Or, à l'aide de la technique de typage d'électrophorèse en champs pulsé, nous avons analysé l'ensemble des isolats collectés par notre Centre National de Référence et l'avons comparé avec les isolats collectés avant l'utilisation de la vaccination généralisée en France. Il s'avère que ces isolats peuvent être divisés en quatre groupes. Un groupe est composé d'isolats qui ne circulent plus aujourd'hui, un groupe est composé d'isolats actuels mais que l'on pouvait aussi collecter avant la vaccination et deux groupes d'isolats circulant actuellement. Ces groupes correspondent-ils à des isolats qui synthétisent des toxines et adhésines antigéniquement différentes des toxines et adhésines qui composent les nouveaux vacins coquelucheux? C'est ce que nous analysons actuellement. Ceci est un problème très important pour la vaccination car si les vaccins acellulaires sont composés de protéines antigéniquement différentes de celles synrhétisées par les isolats circulant actuellement, cela pourrait entraîner une mauvaise efficacité de ces vaccins.

Analyse de la variabilité des isolats de Bordetella bronchiseptica

(Pascale Gueirard)

L'étude de cas d'infections humaines nous a permis d'observer que le lipopolysaccharide (LPS) exprimé par ces bactéries varie d'un isolat à l'autre. Les isolats d'origine animale ont un LPS à longue chaîne alors que les isolats humains ont soit un LPS à longue chaîne soit à chaîne courte. Cette observation est-elle liée au fait que B. bronchiseptica peut persister chez son hôte? C'est ce que nous allons étudier.

Mise au point de nouveaux diagnostics nécessaires à la surveillance de la coqueluche en France

(Elisabeth Njamkepo)

Après avoir mis au point un diagnostic spécifique de B. pertussis par la technique de polymérisation en chaîne nous avons mis au point un diagnostic spécifique des trois bordetelles pathogènes pour l'homme et un diagnostic spécifique des infections à B. bronchiseptica. Nous allons maintenant valider ces diagnostics sur des prélèvements biologiques. En ce qui concerne le diagnostic sérologique de la coqueluche nous avons mis au point un diagnostic par immunoempreinte que nous comparons maintenant avec un diagnostic immunoenzymatique.

Centre National de Référence des Bordetelles

(Sabine Thiberge)

L'activité du Centre a consisté à expertiser des souches isolées du monde entier 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 des Bordetelles par la technique de champ pulsé a été entreprise pour étudier la diversité dans le genre Bordetella. L'enquête épidémiologique nationale de la coqueluche, réalisée par le Réseau National de Santé Publique en collaboration avec notre Centre et 22 Centres hospitaliers français s'est terminée. Les retombées de cette enquête a été la création du RENACOQ qui réalise la surveillance de la coqueluche en France, réseau comprenant le Réseau National de Santé Publique, notre Centre de Référence et 44 centres hospitaliers répartis sur tout le territoire français.



Bacteria from the genus bordetella are responsible for respiratory infections in humans (Bordetella pertussis and parapertussis and whooping cough) and in animals (B. bronchiseptica and atrophic rhinitis and kennel cough).The researches developped in our laboratory are aimed to characterize the determinants involved in the pathogenicity of the Bordetella species, immune responses induced in the host after infection and after vaccination, surveillance of Bordetella species antigenic variations and setting up of new prevention and new diagnosis for whooping cough and other bordetellosis.