Mycobacterium leprae : de l’épidémiologie à la caractérisation de l’ADN gyrase

Mycobacterium leprae : from epidemiology to DNA gyrase characterization

• Auteur / Autrice : Florence Reibel
• Direction : Alexandra Aubry
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Soutenance le 03/10/2018
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Complexité du vivant (Paris ; 2009-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre d'immunologie et des maladies infectieuses (Paris ; 2014-....)
• Jury : Président / Présidente : Guennadi Sezonov
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Étienne Carbonnelle, Laurent Marsollier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fluoroquinolones

ADN-gyrase

Mycobacterium leprae

Mots clés libres

Lèpre

M. leprae

ADN gyrase

GyrA

GyrB

Fluoroquinolone

Leprosy

M. leprae

DNA gyras

Résumé

Deux cent mille cas de lèpre surviennent chaque année dans le monde, surtout dans les pays en voie de développement. Le laboratoire d’accueil ayant une double activité de surveillance de la lèpre et de recherche centrée sur l’étude des mécanismes de résistance aux antituberculeux, les objectifs du travail s’inscrivent dans des enjeux médicaux et fondamentaux. Un 1er travail de génotypage de M. leprae nous a permis de montrer le caractère acquis dans des territoires hors France métropolitaine des cas de lèpre diagnostiqués sur le territoire national. L’équipement enzymatique de M. leprae est remarquable, par exemple, il n’existe qu’une seule topoisomérase de type II, l’ADN gyrase. Cette enzyme est la cible unique des fluoroquinolones (FQ) chez M. leprae. Cette bactérie n’étant pas cultivable in vitro, mettre au point des outils moléculaires fiables de dépistage de la résistance aux antibiotiques est essentiel. Concernant les FQ, nous avons dans un 1er temps, réalisé une revue systématique des mutations publiées dans gyrA/gyrB et dans un 2ème temps étudié l’impact dans la résistance de 5 mutations inconnues grâce à un test biochimique (mesure de l’inhibition par les FQ du surenroulement de l’ADN par l’ADN gyrase). Un dernier travail avait pour objectif de caractériser l’ADN gyrase sauvage de M. leprae. Si nous avons réussi à mettre au point un protocole de purification de l’enzyme optimisé, nous n’avons pas pu caractériser son fonctionnement mais proposons des perspectives d’étude de cette enzyme.

Two hundred thousand cases of leprosy occur each year worldwide, especially in developing countries. Our laboratory having a double activity, leprosy surveillance and research focused on studying resistance mechanisms to antituberculosis drugs, the objectives of the work have medical and fundamental issues. A first genotyping study of M. leprae allowed us to show that all the leprosy cases diagnosed on the national territory are acquired outside metropolitan France. M. leprae enzymatic equipment is remarkable, for example, it encodes only a single type II topoisomerase, DNA gyrase. The only known FQ resistance mechanism in M. leprae is occurrence of mutations in DNA gyrase genes, the sole target of FQ in this species. As M. leprae is not cultivable in vitro, no antibiogram can be performed. It is thus essential to evaluate precisely the impact on resistance of all the DNA gyrase gene (gyrA / gyrB) mutations that have been observed in clinical strains. A systematic review of all the mutations published was performed. We investigated the impact on FQ resistance of 5 new mutants through a DNA gyrase biochemical assay (DNA supercoiling inhibition by FQ). A final work aimed to characterize the wild-type M. leprae DNA gyrase. We developed an optimized enzyme purification protocol. We did not manage to characterize how the enzyme functions, however we offer several study perspectives to achieve this goal.