Rôle du fer sur Legionella pneumophila et sur sa persistance dans les biofilms naturels

par Emilie Portier

Thèse de doctorat en Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie

Sous la direction de Yann Héchard et de Jérôme Labanowski.

Le président du jury était Pierre Grève.

Le jury était composé de Yann Héchard, Jérôme Labanowski, Carmen Buchrieser.

Les rapporteurs étaient Christine Roques, Christophe Gilbert.


  • Résumé

    L. pneumophila est une bactérie ubiquitaire des environnements aquatiques, responsable de la légionellose. Elle est principalement retrouvée au sein de protozoaires, mais aussi dans les biofilms. Il est admit que le fer est l'un des éléments indispensable à la croissance de ce pathogène. En 2008, une étude a été réalisée au sein de notre équipe montrant une modulation de l'expression des gènes entre L. pneumophila à l'état planctonique, et à l'état de biofilm. Dans cette même étude, l'ajout de forte concentration en fer (1,25 g/l), dans le milieu de culture des biofilms, a révélé une inhibition de leur développement. Le fer présente donc un rôle dans l'établissement de biofilms mono espèces de L. pneumophila. Nous avons développé un modèle de biofilms naturels, formés à partir d'eau de rivière, afin de tester l'établissement de L. pneumophila, dans des conditions où l'eau de rivière est supplémentée en fer ou au contraire appauvrit, par l'ajout de chélateurs, le deferoxamine mesylate (DFX) ou le dipyridyl (DIP). Les ajouts de fer et de DFX n'ont eu aucun impact sur l'établissement de L. pneumophila contrairement au DIP, qui a induit une augmentation de l'implantation de ces bactéries.Par ailleurs, nous avons effectué une analyse transcriptomique sur L. pneumophila cultivées en milieu liquide supplémenté en DFX. L'ajout du chélateur a entrainé une induction de l'expression de 113 gènes et la répression de 246 gènes. Parmi les gènes induits, certains sont déjà connus comme étant impliqués dans le métabolisme du fer ou contrôlés par le fer. Parmi eux, un gène a été surexprimé, il n'a jamais été associé au fer et sa fonction est encore inconnue à ce jour. Il s'agit du gène lpp2867. Des investigations ont été réalisées afin de caractériser et de comprendre le rôle de la protéine pour laquelle il code. Elle est notamment impliquée dans l'infection des amibes et des macrophages. Son rôle dans le transport du fer ferreux a également été mis en avant. Cette protéine a été nommée IroT pour « iron transporter ».

  • Titre traduit

    Role of iron on Legionella pneumophila and on its persistence in complex biofilms


  • Résumé

    L. pneumophila is a ubiquitous bacterium found in aquatic environments, and responsible for legionellosis. It is mainly found into both protozoa and biofilms. Iron is a key nutrient for an optimal growth of this pathogen. In 2008, a transcriptomic analysis was carried out within our team, revealing a differential expression of genes involved in iron metabolism between sessile and planktonic bacteria. Also, this study showed that, for high iron concentrations (1.25 g/l), biofilm formation by L. pneumophila was inhibited. It suggested that iron is important for biofilm formation by L. pneumophila. To extend these observations in more natural conditions, a model of biofilm formation, using natural river water, was developed. Water was spiked with L. pneumophila and supplemented with iron or iron chelator, deferoxamine mesylate (DFX) or dipyridyl (DIP). Addition of iron and DFX did not have any effect on L. pneumophila establishment unlike the DIP which induced an increase of L. pneumophila concentration into the biofilms.Otherwise, we performed transcriptomic analysis on L. pneumophila grown in liquid medium supplemented with DFX. The addition of this chelator led to the induction of 113 genes and 246 genes were repressed significantly. Among the induced genes, some are involved in iron metabolism or controlled by iron. There was an induced gene, lpp2867, never associated with iron metabolism and whose function was still unknown. Investigations were realized to characterize and understand the role of the protein encoded by this gene. It is involved in L. pneumophila virulence and in ferrous iron assimilation. This new protein was named IroT for iron transporter.


Il est disponible au sein de la bibliothèque de l'établissement de soutenance.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Poitiers. Service commun de la documentation. Bibliothèque électronique.
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.