Etude de l'infection par Bordetella pertussis dans un modèle de coqueluche chez le primate non-humain : Apports de l'imagerie in vivo

par Thibaut Naninck

Thèse de doctorat en Immunologie

Sous la direction de Roger Le Grand et de Catherine Chapon.

Le président du jury était Jean-Nicolas Tournier.

Le jury était composé de Roger Le Grand, Catherine Chapon, François Trottein, Régis Tournebize, Peter Sebo, Camille Locht.

Les rapporteurs étaient François Trottein, Régis Tournebize.


  • Résumé

    La coqueluche est une pathologie due à la bactérie Bordetella pertussis qui touche les voies respiratoires des patients infectés causant toux, leucocytose, fièvre, et dont les symptômes peuvent aller jusqu’au décès chez les individus les plus à risque (nouveau-nés et enfants immunodéprimés en particulier). Ciblée par différents programmes vaccinaux depuis de nombreuses années, cette pathologie sévit à nouveau dans de nombreux pays développés où le nombre de cas augmente fortement depuis la fin des années 2000. Cette résurgence montre la nécessité de développer de nouvelles stratégies afin de comprendre les mécanismes de l’infection par B. pertussis. Dans ce contexte, la recherche préclinique apparaît comme essentielle pour comprendre la physiopathologie de la coqueluche. De nombreux modèles animaux ont été décrits pour l’étude de la coqueluche mais aucun de ces modèles ne permet de reproduire l’ensemble du spectre des symptômes cliniques de la pathologie, notamment la toux. Cependant, au cours des dernières années un modèle d’infection par Bordetella pertussis chez le jeune babouin a été développé aux Etats-Unis et permet de reproduire la pathologie observée chez l’homme, notamment concernant la toux et la transmission. Ce modèle semble ainsi très prometteur pour l’étude de la physiopathologie de la coqueluche.Cependant, de nombreuses inconnues subsistent dans ce modèle, notamment concernant la colonisation bactérienne et les interactions entre la bactérie et l’hôte. Nous avons ainsi cherché dans cette étude à évaluer d’une part l’impact de différents facteurs comme l’âge des animaux, la dose d’infection ainsi que la voie d’exposition sur la pathologie déclarée par les babouins suite à l’infection par la souche B1917 de B. pertussis afin de pouvoir proposer un parallèle avec les données cliniques disponibles. Nous avons également développé l’utilisation de techniques d’imagerie in vivo comme l’endomicroscopie confocale couplée à la bronchoscopie afin d’étudier la localisation et la cinétique de colonisation et certaines interactions du pathogène dans le tractus respiratoire inférieur au cours de la pathologie. Cette étude nous a ainsi permis d’approfondir les connaissances de physiopathologie de la coqueluche dans ce modèle babouin et consolidera cet outil précieux pour l’évaluation des futures stratégies de prévention contre cette pathologie.

  • Titre traduit

    Bordetella pertussis infection study in a non-human primate model of whooping cough : in vivo imaging contribution


  • Résumé

    Whooping cough, or pertussis, is a respiratory disease caused by Bordetella pertussis bacterial colonization of human airways. Main symptoms are cough, leukocytosis, fever and may even be lethal for some patients (e.g. newborn infants and immuno-deficient patients). Despite a good vaccination coverage worldwide against pertussis, whooping cough cases have been re-increasing in several developed countries in the past twenty years. This resurgence points out the crucial need to develop new control strategies and to better understand pertussis pathophysiology, notably using appropriate animal models. Numerous preclinical models including mice, rats, rabbits and swine have been described for B. pertussis infection studies. However, none of these models reproduce the full spectrum of clinical pertussis symptoms, especially cough. The recent baboon model of whooping cough described in the last few years in the US appears to be a very relevant model for pertussis pathophysiology studies as these animals reproduced all clinical symptoms as observed in humans including cough.However, many aspects of bacterial colonization and interactions with the host have yet to be described in this model.We have then evaluated diverse parameters such as animal age, the inoculum dose and the exposition route on the pathology symptoms and immune responses developed by baboons following B. pertussis B1917 strain inoculation in order to draw a parallel with human clinical data. We also developed in this model in vivo imaging techniques like confocal endomicroscopy coupled with bronchoscopy in order to evaluate bacterial colonization kinetics, localization and some interactions in the lower respiratory tract of infected baboons. Then, this study brought additional data on whooping cough physiopathology in this baboon model, which will be crucial for evaluating future prevention strategies against pertussis disease


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