Responsable
LABIGNE Agnès

e-mail : alabigne@pasteur.fr

aucune

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

Tél

01 4568 8343

Fax

01 4061 3640

Chercheurs permanents

DE REUSE Hilde, IP

FERRERO Richard, IP

LABIGNE Agnès, IP

LE BOUGUENEC Chantal, IP

Stagiaires de recherche

GARCIA Isabelle, Post-doc

JAFARI Anis, Post-doc

JENKS Peter, Post-doc

JOUVE Mabel, Thèse

LALIOUI Lila, Thèse

RADCLIFF Fiona, Post-doc

SKOULOUBRIS Stéphane, Thèse

VANET Anne, Post-doc

Ingénieurs Techniciens Administratifs

CHEVALIER Catherine, INSERM

COURCOUX Pascale, IP

FORTIER Stéphan, IP

THIBERGE Jean-Michel, IP

RESUME

Deux thématiques sont développées dans l'Unité qui ont pour dénominateur commun l'étude du pouvoir pathogène de bactéries des muqueuses : les bactéries du genre Helicobacter qui colonisent la muqueuse gastrique et qui sont impliquées dans la genèse des pathologies gastro-duodénales inflammatoires (gastrites chroniques, ulcères peptique, atrophie gastrique et cancer gastrique) et les Escherichia coli pathogènes colonisant du fait de leur propriétés d'adhésion les muqueuses intestinale et urinaire. L'activité concernant les bactéries du genre Helicobacter s'organise autour de deux grands axes : une recherche fondamentale qui se fixe pour objectif de comprendre les mécanismes qui permettent à la bactérie de survivre, de coloniser, de persister et de générer des lésions, mais aussi de tenter d'élucider le métabolisme de cette bactérie. Une recherche plus appliquée avec des enjeux épidémiologiques (transmission des souches au sein d'une famille, d'une institution), cliniques (suivi thérapeutique), de diagnostic (sérologie, amplification génique), thérapeutiques et préventifs. L'activité relative aux Escherichia coli concerne l'étude des facteurs d'adhésion associés aux Escherichia coli pathogènes et en particulier l'étude génétique et moléculaire d'une famille de ces adhésines codées par les opérons afa (adhésines afimbrillées).

Les bactéries appartenant au genre Helicobacter.

- Etude des gènes responsables de l'expression de l'uréase (ureA ureH, H. de Reuse), une métallo-enzyme à nickel indispensable à la survie et à l'implantation de la bactérie in vivo, avec en particulier l'analyse fonctionnelle et topologique de la protéine UreI, unique aux opérons uréases des Helicobacter, et dont l'expression est indispensable in vivo alors que son inactivation n'altère pas l'expression de l'uréase in vitro. - Analyse des gènes hspA-hspB codant pour des protéines homologues à GroES-GroEL bactériens ; HspA se distingue toutefois de ses homologues bactériens du fait de la présence d'un domaine C-terminal absent des protéines GroES capable de fixer des ions nickel, et des propriétés de régulation unique à ce gène. - Etude du degré de conservation et des propriétés antigéniques de certaines des protéines identifiées (natives ou produites sous forme recombinante) au cours de l'infection chez l'homme pour évaluer leur utilité dans le diagnostic sérologique et comme antigène protecteur. - Développement de modèles d'infection murins (souris colonisées par H. felis ou par H. pylori) et analyse de la réponse immunitaire sérique et locale faisant suite à l'infection expérimentale ou à l'immunisation des souris par voie orale avec des sonicats bactériens et des antigènes recombinants. Etude et suivi des lésions induites (histologie et immunologie). Mise en évidence du pouvoir protecteur de certains de ces antigènes (UreB, HspA, HspB) dans ces modèles. - Identification de certaines enzymes clés pour la bactérie : caractérisation génétique de la phosphoglucosamine mutase (glmM, H. de Reuse) essentielle à la synthèse du peptidoglycane et des lipopolysaccharides, ainsi que la Gamma-glutamyl-Transferase (GGT, C. Chevalier) dont l'activité est indispensable à la survie de la bactérie in vivo mais non in vitro et constituant de ce fait une cible thérapeutique d'intérêt. - Mise en évidence d'une activité amidasique chez H. pylori, propriété rare chez des bactéries du tractus intestinal, exprimée par toutes les souches cliniques, conduisant tout comme l'uréase à la production d'ammoniac suite à la dégradation d'amides à chaînes courtes. - Construction de mutants isogéniques aléatoires par mutagenèse navette chez H. pylori, et identification de gènes de H. pylori dont l'expression est non indispensable pour la croissance des bactéries in vitro mais est essentielle pour la survie et/ou la colonisation de la muqueuse gastrique de la souris. - Mise en évidence de transmission intra-familiale et de remaniements génétiques importants in vivo par caractérisation moléculaire d'isolats. - Etude de la prévalence des infections à Helicobacter (H. felis, H. helmanii) chez le chat, le chien et le porc, en collaboration avec différentes partenaires vétérinaires.

Les Escherichia coli pathogènes

- Mise en évidence que le decay-accelerating factor (DAF) est le récepteur des différents sous-types d'adhésines AfaE produites par les souches AFA pathogènes pour l'homme. Un fort recrutement des molécules de DAF est induit au site d'interaction de la bactérie avec la cellule épithéliale qui amène au "capping" des molécules de récepteur et à la réorganisation du réseau d'actine. - Etude du rôle de l'adhésion dans l'interaction des bactéries AFA avec des cellules épithéliales. L'incubation prolongée de bactéries produisant l'adhésine AfaE avec des cellules épithéliales de type HeLa provoque l'apparition de dommages cellulaires amenant la mort cellulaire par nécrose. L'interaction de bactéries AFA avec des cellules épithéliales dérivées de l'intestin ou de l'urothélium a montré que le récepteur des invasines AfaD est présent au niveau de ces muqueuses et permet de suggérer que les bactéries pourraient être internalisées au cours des infections intestinales et urinaires dues aux souches AFA. - Etude du degré de conservation de la structure et du rôle des invasines AfaD. Les protéines AfaD produites par les souches pathogènes pour l'homme sont différentes de celles produites par les souches pathogènes pour l'animal. Cependant, la fonction d'invasine de toutes ces protéines est conservée. AfaD est le prototype d'une famille d'invasines produites par des systèmes d'adhésion. - Mise en évidence et étude des opérons afa identifiés dans des souches associées à des septicémies chez le veau nouveau-né : infections qui constituent un problème économique important pour les éleveurs. Deux opérons afa spécifiques des souches isolées chez l'animal ont été caractérisés. Ils codent pour des adhésines qui reconnaissent un récepteur différent du récepteur des adhésines produites par les souches AFA isolées chez l'homme. L'étude du degré de conservation des adhésines et des invasines produites par les souches AFA pathogènes pour le veau a permis de définir des outils génétiques (sondes ADN, tests PCR) permettant l'identification de ces souches. - Etude de la prévalence des différents pathotypes de E. coli parmi des souches isolées des selles diarrhéiques de malades. Identification et étude de souches n'exprimant aucun des facteurs de virulence connus à ce jour.

The research projects undertaken within the "Unité de Pathogénicité Bactérienne des Muqueuses" concern the study of bacterial pathogens which colonize the gastric or intestinal mucosa. This includes investigations on Helicobacter spp that specifically colonize the gastric mucosa, and that are associated with the genesis of gastroduodenal diseases such as chronic gastritis, peptic ulcer, gastric atrophy, and gastric cancer in humans. The other research project within the Unit involves the study of pathogenic Escherichia coli that colonize intestinal and urinary tract mucosa, and that are associated with diarrhea and urinary tract infections. The major objectives being pursued in the area of Helicobacter research are: i) the identification of properties and mechanisms that allow the bacteria to survive, colonize, persist and induce lesions, as well as to better understand the metabolism of these bacteria; ii) to develop molecular approaches for epidemiological (transmission within families and institutions), clinical (follow-up of patients), diagnostic, therapeutic and prophylactic studies. In the case of E. coli, the prinicipal aims are to determine the distribution of different adhesion systems among clinical isolates, and to characterize at the genetic, molecular and cellular levels, the afimbrial adhesin systems (afa) of enteroadherent E. coli strains.