Bases moléculaires et cellulaires des interactions Vibrio / Crassostrea gigas en contexte sain et pathologique

Cellular and molecular bases of Vibrio / Crassostrea gigas interactions in healthy and pathological context

• Auteur / Autrice : Daniel Oyanedel Trigo
• Direction : Guillaume Charrière, Delphine Destoumieux-Garzón
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanismes des interactions parasitaires pathogènes et symbiotiques
• Date : Soutenance le 16/10/2020
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : GAIA (Montpellier ; École Doctorale ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Interactions Hôtes-Pathogènes-Environnements (Perpignan)
• Jury : Président / Présidente : François H. Lallier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Guillaume Charrière, Delphine Destoumieux-Garzón, François H. Lallier, Carmen Amaro Gonzalez, Sophie Gaudriault, François Delavat, Annick Jacq
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : François H. Lallier, Carmen Amaro Gonzalez

Mots clés

Mots clés contrôlés

Relations hôte-parasite

Crassostrea gigas

Vibrio

Mots clés libres

Vibrios

Huître

Interactions hôte-Microbiote

Holobionte

Poms

Lipopolysaccharide

Vibrios

Oyster

Host-Microbe interactios

Holobiont

Poms

Lipopolysaccharide

Résumé

Les bactéries du genre Vibrio sont ubiquitaires dans les milieux aquatiques. Elles adoptent des modes de vie libres et associés. Elles établissent des symbioses mutualistes, commensales et parasitaires avec de nombreux métazoaires. Chez l'huître Crassostrea gigas saine, un microbiote abondant et diversifié qui comprend de nombreux Vibrio est maintenu sous homéostasie immunitaire. Toutefois, sous l'influence de stress biotiques ou abiotiques une dysbiose se crée favorisant la prolifération d'espèces opportunistes de Vibrio qui peuvent induire la mort des huîtres. C’est notamment le cas lors du syndrome de mortalité des huîtres du Pacifique (POMS) provoqué par un virus immunosuppresseur, OsHV-1 µvar. Nous avons ici caractérisé les interactions Vibrio / C. gigas en contexte sain et pathologique. Nous montrons que chez des populations de V. splendidus associées à des huîtres saines, la virulence et la capacité de colonisation peuvent être contraintes par la sélection de structures de l’antigène O qui sont plus facilement reconnues par le système immunitaire de l'hôte mais qui confèrent une résistance au broutage par des amibes marines. Ce compromis entre la capacité à coloniser son hôte et la persistance environnementale est vraisemblablement à l’origine de la grande diversité structurale observée pour l’antigène O dans cette espèce. En contexte pathologique, nous avons montré que les espèces associées à l’huître sont en grande majorité cytotoxiques pour les cellules immunitaires de leur hôte, et ce, quel que soit l’environnement considéré (Atlantique, Méditerranée). Cette cytotoxicité est un déterminant clé de l’échappement aux puissantes défenses cellulaires de l’huître et du succès infectieux. Nous avons observé que les bases moléculaires de la cytotoxicité sont spécifiques à chaque espèce de Vibrio étudiée. Enfin, au-delà des agents pathogènes opportunistes qui utilisent la cytotoxicité (V. tasmaniensis, V. crassostreae, V. splendidus, V. harveyi), nous avons identifié de simples opportunistes, comme V. rotiferianus, qui non seulement bénéficient de l'activité immunosuppressive des autres agents pathogènes mais également adoptent des stratégies d'acquisition non coopérative de biens publics, tels que les sidérophores produits par la communauté microbienne hébergée par leur hôte

Bacteria of the genus Vibrio are ubiquitous in aquatic environments. They adopt free and associated lifestyles. They establish mutualistic, commensal and parasitic symbioses with numerous metazoa. In the healthy Crassostrea gigas oyster, an abundant and diverse microbiota that includes many Vibrio is maintained under immune homeostasis. However, under the influence of biotic or abiotic stressors a dysbiosis is created favoring the proliferation of opportunistic Vibrio species, which can induce the death of oysters. This occurs during the Pacific Oyster Mortality Syndrome (POMS), which is caused by an immunosuppressive virus, OsHV-1 µvar. We have here characterized the Vibrio / C. gigas interactions in health and disease. We show that in populations of V. splendidus associated with healthy oysters, virulence and colonization capacity can be constrained by the selection of O-antigen structures that are more easily recognized by the host immune system but which confer resistance to grazing by marine amoebae. This trade-off between the ability to colonize its host and environmental persistence is likely the cause of the great structural diversity observed for the O-antigen in this species. In a pathological context, we have shown that the species associated with the oyster are for the most part cytotoxic for the immune cells of their host, regardless of the environment considered (Atlantic, Mediterranean). This cytotoxicity is a key determinant of the escape from the oyster's powerful cellular defenses and determines the infectious success. We observed that the molecular bases of cytotoxicity are specific to each Vibrio species studied. Finally, beyond opportunistic pathogens that use cytotoxicity (V. tasmaniensis, V. crassostreae, V. splendidus, V. harveyi), we have identified simple opportunists, such as V. rotiferianus, which not only benefit from the immunosuppressive activity of other pathogens but also adopt strategies of non-cooperative acquisition of public goods, such as siderophores produced by the microbial community hosted by their host.