Physiopathologie de l’infection à Legionella pneumophila dans un modèle expérimental murin

Pathophysiology of Legionella pneumophila infection in a murine model of pneumonia

• Auteur / Autrice : Florence Ader
• Direction : Christian Chidiac
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Écologie microbienne
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Lyon 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Legionella pneumophila

Résumé

Dans le but d’étudier la physiopathologie de l’infection à Legionella pneumophila, nous avons exploré l’interaction hôte-pathogène in vitro sur des cultures de pneumocytes humains et in vivo dans un modèle expérimental de souris A/J sous deux aspects : l’étude de la lésion de la barrière alvéolo-capillaire et l’étude de la réponse inflammatoire pulmonaire. Ces approches ont été appliquées à trois phases expérimentales : i) l’étude des mécanismes impliqués dans l’adhérence de L. Pneumophila à l’épithélium respiratoire ; ii) l’étude du rôle d’un facteur de virulence : le système de sécrétion de type IV (système Dot/Icm) ; iii) la caractérisation de la réponse épithéliale innée. Les principales conclusions issues des présents travaux sont : -in vitro, l’ion divalent zinc est un co-facteur important de l’adhérence de L. Pneumophila aux pneumocytes de type II alvéolaires via une adhésine bactérienne protéique. -In vivo, le polysacharide sulfaté héparine administré par voie intratrachéale exerce un effet protecteur vis-à-vis du développement d’une infection à L. Pneumophila suggérant un mécanisme d’adhérence médié par une adhésine bactérienne se fixant aux chaînes d’héparane sulfate des glycosaminoglycanes sulfatés de la surface épithéliale. -In vivo, le système Dot/Icm de L. Pneumophila des souches du sérogroupe 1 Lens et Paris est un facteur de virulence important pour la constitution de l’agression pulmonaire. Son expression est significativement associée aux modifications de perméabilité de la membrane alvéolo-capillaire, à la multiplication bactérienne intra-pulmonaire et à la dissémination systémique. In vivo, à 4 et 48 heures après l’infection par L. Pneumophila, on mesure une expression constitutive, stable du gène de la -défensine mBD-1 et une expression croissante du gène de la -défensine mBD-3 confirmant son caractère inductible attestant d’une réactivité épithéliale vis-à-vis du pathogène. Par ailleurs, nous avons observé une absence d’expression du gène de la chémokine ccl20, médiateur clef pour le recrutement des cellules dendritiques au début de l’infection

To progress in the understanding of L. Pneumophila infection, we investigated host-pathogen interaction in vitro through lung epithelial cell cultures and in vivo through an A/J murine model focusing on two aspects: the studies of alveolar-capillary barrier injury and lung inflammatory response. Three parts have been developed: 1) a study of the mechanisms leading to L. Pneumophila attachment to respiratory epithelia; 2) a study of virulence factor type IV secretion system (Dot/Icm system) involvement in L. Pneumophila pathogenesis; 3) a primary characterization of mucosal innate response. The main results of this work are : -in vitro, the zinc ion is an important co-factor of L. Pneumophila adherence to alveolar type II pneumocytes via a protein adhesin. -In vivo, sulphated saccharide heparin co-instilled intratracheally with L. Pneumophila challenge has a protective effect on the alveolar-capillary barrier and prevents bacterial dissemination. It tends to confirm the competitive inhibition by heparin of L. Pneumophila attachment to lung epithelium in vivo, and point to the possible involvement of a heparan-sulfate adhesin in L. Pneumophila binding to pneumocytes. -In vivo, L. Pneumophila Dot/Icm system of serogroup 1 strains Lens and Paris is central to pathogenesis and is associated with the development of acute lung injury, lung bacterial replication and systemic spread. -In vivo, at 4 and 48 hours post-infection by L. Pneumophila both gene expressions of lung -defensins mBD-1 and mBD-3 were detected in a constitutive and inducible way respectively. However, the absence of ccl20 gene expression was observed, a key chemokine for dendritic cells recruitment after bacterial infection