Expression des leucotoxines de Staphylococcus aureus in vitro et in vivo : Impact d'antimicrobiens sur leur expression dans un modèle d'infection expérimentale

par Stéphane Bronner

Thèse de doctorat en Biologie cellulaire et moléculaire

Sous la direction de Henri Monteil.

Soutenue en 2002

à l'Université Louis Pasteur (Strasbourg) .


  • Résumé

    Les infections à Staphylococcus aureus (S. Aureus) sont le résultat de l'expression de différents facteurs de virulence : des facteurs d'adhésion aux tissus et aux matériaux, des facteurs d'agression et de contournement des défenses de l'hôte. Notre travail a porté sur la mise au point d'une méthode d'évaluation de l'expression de facteurs de régulation (agr, sar, sigB), et des leucotoxines de S. Aureus, composées de la leucocidine de Panton et Valentine (LPV), de la gamma-hémolysine (HlgA, HlgB, HlgC), et de LukE-LukD. Ce test de RT-PCR compétitive, nous a permis d'obtenir une semi-quantification du nombre d'ARNm par unité formant colonie, variable suivant les leucotoxines, la souche étudiée ou le milieu de culture utilisé. Quelle que soit la souche, hlgA est exprimée plus faiblement que les autres leucotoxines. L'expression des leucotoxines est sensible aux mutations dans les gènes agr et sar. L'influence de deux classes d'antibiotiques : lincosamines (clindamycine) et fluoroquinolones (moxifloxacine), sur l'expression d'une ou plusieurs leucotoxines a été étudié in vitro. Celle-ci est réduite en présence de clindamycine. L'expression des leucotoxines dans un modèle expérimental d'endophtalmie à S. Aureus chez le lapin s'effectue à des densités bactériennes plus faibles que dans les milieux de culture. La clindamycine présente un passage médiocre dans l'œil. L'étude de la pénétration de la moxifloxacine dans l'humeur vitrée infectée ou non a montré un bon passage de cette molécule. Les concentrations obtenues sont supérieures aux CMI90 de la moxifloxacine actives sur la plupart des pathogènes impliqués dans les endophtalmies. L'action dans l'œil infecté de la moxifloxacine sur les bactéries n'entraîne pas de stimulation significative de l'expression des leucotoxines ou des facteurs de régulation. Cette méthode se révèle utile pour l'évaluation des traitements anti-microbiens, afin de déterminer leur impact sur l'expression des facteurs de virulence bactériens.


  • Résumé

    The pathogenicity of Staphylococcus aureus depends largely on a complex regulation of extracellular virulence factors, including both secreted and surface proteins, and expressed in response to explicit environmental conditions. A competitive reverse transcription-PCR method was developed for the semiquantitation of genes expression encoding Staphylococcus aureus bicomponent leucotoxins: Panton-Valentine leucocidin (lukPV), gamma-hemolysin (hlgA and hlgCB), and lukE-LukD (lukED), and of the expression of the regulation factors (sar, agr and sigB). Reproducible results were obtained, with sensitivity for detection of cDNA within the range of 1 mRNA/104 CFU to 102 mRNA/CFU. Variable expression occurred between leucotoxins, strains and media, but hlgA was always expressed at a lower level than the other leucotoxins. The leucotoxins expression was sensitive to agr, sar, and agr sar mutations, except hlgA. The influence of two antibiotic families, lincosamids (clindamycin) and fluoroquinolones (moxifloxacin), on the expression of one or several leucotoxins was studied. Sub-inhibitory concentrations of clindamycin reduced the leucotoxins expression in the YCP medium. The leucotoxins expression, evaluated in a rabbit endophthalmitis experimental model, occurred at lower bacterial densities than in culture media. The moxifloxacin penetration into the vitreous humor, following a systemic administration of two doses (5 mg/kg, 20 mg/kg), was rapid and efficient whatever the doses, ranging from 28% to 47%. Inflammatory state of vitreous humor, induced by injection of S. Aureus strains, significantly increased the penetration. A slight decrease of the expression of leucotoxins and sar, agr, sigB virulence regulatory factors was observed following the administration of the 5-mg/kg dose. The reverse transcription-PCR method is useful tool to evaluate antimicrobial treatments and their possible impacts on the virulence factors expression.

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Informations

  • Détails : 176 f.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 149-172

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service des bibliothèques. Bibliothèque L'Alinéa.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2002;4037
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