UNITÉ DE GÉNÉTIQUE DES BACTÉRIES INTRACELLULAIRES

Responsable
POPOFF Michel Y.

e-mail : mypof@pasteur.fr


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

Tél
01 4568 8346
Fax
01 45 68 8228

Secrétariat

ONDET Maxence

Chercheurs permanents

NOREL Françoise, IP
POPOFF Michel Y., IP

Stagiaires de recherche

ARRICAU Nathalie, Thèse
IBANES-RUIZ Magdalena, Post-doc
KOWARZ Laurence, Thèse
POPOFF Jean-François, Stagiaire de recherche

Ingénieurs Techniciens Administratifs

BEAUD Roseline, IP
COYNAULT Colette, IP
ECOBICHON Chantal, IP
HERMANT Daniel, IP
ROBBE-SAULE Véronique, IP

La thématique de l'unité est centrée sur l'étude des facteurs de virulence des Salmonella. Nos recherches portent sur le système d'invasion de S. typhi et sur le régulon rpoS de S. typhimurium.



Le système d'invasion de S. typhi

(Michel Y Popoff)

S. typhi, bactérie strictement adaptée à l'homme, est l'agent de la fièvre typhoïde. La première étape dans la mise en place de ce processus infectieux est l'entrée des bactéries dans les cellules épithéliales au niveau de la région iléale. L'expression de ce phénotype, qui nécessite la sécrétion des protéines Sip par l'appareil de sécrétion Inv-Spa-Prg, est contrôlée par le régulateur IagA. Les gènes chromosomiques codant pour ces produits sont regroupés au centisome 63. Après avoir franchi la muqueuse intestinale, les bacilles typhiques envahissent les ganglions drainants et, à partir de foyers spléniques et hépatiques, engendrent une infection généralisée. La dissémination systémique des bactéries est alors fortement favorisée par la présence de l'antigène Vi, un polysaccharide capsulaire spécifique de S. typhi. Les gènes chromosomiques codant pour les protéines impliquées dans la biosynthèse de l'antigène Vi sont regroupés au locus viaB. Nous avons montré que le système à deux composants RcsB-RcsC et la protéine TviA, codée par le locus viaB, régulaient de manière coordonée la sécrétion des protéines Sip et l'expression de l'antigène Vi en fonction de l'osmolarité. En condition de faible osmolarité, équivalente à 50 mM NaCl, le régulateur RcsB en association avec la protéine TviA réprime la transcription du gène iagA et par voie de conséquence celle des gènes requis pour l'entrée, et active celle des gènes impliqués dans la biosynthèse de l'antigène Vi. La présence du polysaccharide capsulaire Vi prévient la sécrétion de la faible quantité de protéines Sip synthétisées. En condition de forte osmolarité, équivalente à 300 mM NaCl, l'antigène Vi n'est plus exprimé et la transcription des gènes requis pour l'entrée n'est plus réprimée. Les protéines Sip sont alors sécrétées en quantité importante. Corrélativement, la capacité de S. typhi à entrer dans les cellules HeLa est fortement augmentée lorsque les bactéries sont cultivées en milieu à forte osmolarité. L'ensemble de ces résultats pourrait refléter la réponse adaptative de S. typhi aux divers microenvironnements rencontrés chez l'hôte durant l'infection.

Régulon rpoS et plasmide de virulence des Salmonella

(Françoise Norel)

Les Salmonella sont responsables d'infections dont les formes cliniques varient en fonction du sérotype bactérien, de l'hôte infecté et de son statut immunitaire. S. typhimurium, l'une des causes principales de toxi-infections alimentaires chez l'homme, est également responsable d'infections systémiques graves chez des sujets dont le statut immunitaire est déficient ainsi que chez plusieurs espèces animales, sauvages ou domestiques. L'infection systémique induite par S. typhimurium chez la souris (typhoïde murine) est généralement utilisée comme modèle expérimental pour l'étude de la fièvre typhoïde induite par S. typhi chez l'homme. Le gène rpoS, qui code pour le facteur sigma S, joue un rôle majeur dans la virulence de S. typhimurium dans le modèle murin. Chez Escherichia coli, rpoS contrôle un grand nombre de gènes dont l'expression est induite en phase stationnaire de croissance et il est impliqué dans la survie et la résistance bactérienne en conditions de carence et de stress. Deux éléments contribuent à l'avirulence d'un mutant rpoS de S. typhimurium dans le modèle murin. Premièrement, une diminution de l'expression des gènes de virulence plasmidiques spvRABCD est responsable, au moins en grande partie, de l'incapacité d'un mutant rpoS à se multiplier efficacement dans la rate et le foie des animaux infectés. Le contrôle médié par sigma S sur l'expression des gènes spv a pour cible principale le gène régulateur spvR, dont l'expression est réprimée par la protéine H-NS. Deuxièmement, rpoS contrôle l'expression de gènes chromosomiques, non encore identifiés, impliqués dans la colonisation des plaques de Peyer et dans la persistance de Salmonella dans la rate. Nous avons montré que deux souches de S. typhi, le vaccin vivant commercialisé Ty21a et la souche "sauvage " Ty2 utilisée pour la construction des nouveaux candidats vaccins antityphoïdiques chez l'homme, contiennent un allèle mutant du gène rpoS. Cette observation nous a conduit à évaluer le potentiel vaccinal de mutants rpoS de S. typhimurium dans le modèle murin. Les mutants rpoS de S. typhimurium, administrés à des souris BALB/c par voie orale ou intrapéritonéale, sont capables d'induire chez les animaux ainsi vaccinés un niveau de protection significatif contre une infection orale par la souche virulente C52 de S. typhimurium. En outre, une mutation rpoS permet de renforcer l'atténuation des souches vaccinales aroA de S. typhimurium sans abolir leur pouvoir protecteur. Une recherche systématique des gènes appartenant au régulon rpoS chez Salmonella a été récemment entreprise dans notre laboratoire. Ces études pourraient nous conduire 1) à renforcer l'inocuité des souches vaccinales de Salmonella utilisées chez l'homme ou l'animal; 2) à identifier de nouveaux facteurs de virulence de Salmonella et 3) à mieux appréhender la survie de ce pathogène dans l'environnement.

Centre OMS de référence et recherche pour les Salmonella

(Michel Y. Popoff)

Le rôle du Centre OMS est de caractériser les souches de Salmonella susceptibles d'appartenir à de nouveaux sérotypes et les souches posant des problèmes d'identification. Ces souches sont envoyées par les Centres Nationaux de Référence pour les Salmonella.



The laboratory conducts research on Salmonella pathogenesis. Our interests center on entry of S. typhi into epithelial cells and on the rpoS regulon of S. typhimurium.