Physiopathologie à Helicobacter.pylori au Maroc : facteurs de susceptibilité et réponse de l'hôte.

par Ahmed Outlioua

Projet de thèse en Sciences de la vie et de la santé

Sous la direction de Damien Arnoult.

Thèses en préparation à Paris Saclay en cotutelle avec l'Université Hassan II , dans le cadre de École doctorale Cancérologie, Biologie, Médecine, Santé (Villejuif, Val-de-Marne) , en partenariat avec Inserm U 1197 - Interactions cellules souches niches : Physiologie, tumeurs et réparation tissulaire (laboratoire) , Apostose, Cancer et Immunité (equipe de recherche) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 30-11-2016 .


  • Résumé

    Titre du projet de thèse : Physiopathologie à Helicobacter.pylori au Maroc : facteurs de susceptibilité et réponse de l'hôte. Introduction : L'infection par Helicobacter pylori (H.p) est responsable de gastrite aigüe qui peut évoluer vers des maladies graves comme l'ulcère peptique et les cancers gastriques. Cette infection présente une incidence élevée dans les pays en voie de développement. Au Maroc l'infection à H.p représente un problème de santé public avec une prévalence de l'ordre de 80%. La sévérité de l'infection et son évolution clinique dependent des différents facteurs de l'hôte, environnementaux, et bactériens. Il semblerait que les facteurs de virulence bactériens ne sont pas les déterminants absolus de l'évolution de l'infection vers des stades pathologiques sévères. Les polymorphismes génétiques de HLA de classe II et de certaines cytokines inflammatoires comme l'IL-1b et l'IL-17 chez l'hôte semblent être impliquées dans le déterminisme pathologique associé à l'infection par H.p (Rigas B et al. 1996, Jiu-Da Zhao et al. 2012, J.-F. BRETAGNE, 2003). Les gènes HLA de classe II jouent un rôle important dans la réponse immunitaire car ils sont nécessaires dans la présentation antigénique par les cellules présentatrices des antigènes aux cellules TCD4. Le polymorphisme des gènes HLA de classe II semble être impliqué dans la physiopathologie à Hp en fonction des ethnies et de la localisation géographique (Rigas B et al. 1996). L'expression d'IL-1β, une cytokine proinflammatoire, est augmentée dans la muqueuse gastrique infectée par Hp. L'IL-1β semble diminuer la sécrétion d'acide dans la muqueuse enflammée (Takashima et al. 2001, Noach et al. 1994). L'augmentation d'expression d'IL-1β est également fortement associée à l'intensité de l'inflammation et à l'atrophie gastriques (Hwang et al., 2002). Des études ont montré que l'association du polymorphisme de gêne IL-1β à l'infection à Hp varie en fonction des populations et en fonction de la géographie (Jiu-Da Zhao et al. 2012). L'IL-17A a été décrite comme une cytokine jouant un rôle important dans la réponse inflammatoire due à la colonisation de l'hôte par Hp. D'autres travaux ont reporté que le polymorphisme du gène IL-17A est associé avec la sévérité de l'atrophie de la muqueuse gastrique chez les sujets jeunes (J.-F. BRETAGNE, 2003). Elle joue également un rôle essentiel dans le chimiotactisme, le recrutement et l'infiltration des neutrophiles au cours de l'infection par Hp (Mizuno et al. 2005; Algood et al. 2007; Xu et al. 2010). L'objectif général de ce projet est d'étudier, l'interaction complexe entre les facteurs de l'hôte et les facteurs bactériens impliqués dans le développement de la pathologie gastrique à Hp et son évolution chez des patients marocains. Comprendre ces mécanismes d'interaction entre Hp et l'hôte revêt donc d'un intérêt majeur en santé publique au Maroc et permettra de faciliter la modulation ultérieure de cette physiopathologie. Objectifs spécifiques du projet : Pour étudier la physiopathologie à Hp et la particularité de cette infection au Maroc, plusieurs objectifs spécifiques peuvent être résumés ci-dessous: 1) Etudier la variabilité génétique ainsi que l'expression génique de certaines marqueurs immunitaires chez les patients marocains et leurs corrélation avec les stades cliniques associés à l'infection par H.p particulièrement le stade cancer. 2) Etudier les mécanismes cellulaires et moléculaires de la pathologie à H.p en utilisant un modèle expérimental. 3) Etudier les voies de signalisation activées par Hp pour induire l'inflammation dans les cellules infectées. Méthodologie utilisée : 1) Recrutement des patients et prélèvement : Le recrutement se fera au niveau du service de gastroentérologie de l'hôpital militaire de Rabat et au niveau du service de gastroentérologie du CHU Ibn Rochd de Casablanca (CHUIRC). Les informations cliniques seront recueillies pour chaque patient grâce à une fiche clinique préalablement établie et les prélèvements de biopsies seront conservés jusqu'à utilisation. 2) Etude histologique dans les services Anatomopathologiques: L'analyse histologique se fera sur les biopsies gastriques pour identifier les échantillons porteurs de Hp et déterminer l'infiltrat cellulaire. 3) Culture de la bactérie : l'isolement et la culture bactérienne sera réalisée à partir de biopsies infectées par Hp. 4) Etudes des facteurs génétiques de l'hôte : a- Le polymorphisme des gènes de certaines cytokines. L'isolement et la purification des ADN à partir des biopsies gastriques se fera par la méthode phénol-chloroforme. Une fois, l'ADN purifié, il sera soumis à la PCR-RFLP (Restriction fragment length polymorphism) puis visualisé sur gel d'agarose. b- Etude de l'expression des mêmes cytokines dans les biopsies humaines. Elle consiste à purifier les ARN à partir de biopsies de malades par la méthode de Guanidium thiocyanate. Après un contrôle qualitatif et quantitatif, une amplification du cDNA sera réalisée en utilisant la technique de PCR en temps réel pour étudier cette expression. c- Etude in vivo de l'interaction cellulaire et moléculaire qui s'établie entre l'hôte et la bactérie. Cette étude nécessite la mise au point d'un modèle murin de l'infection par Hp. Une fois le modèle validé, des prélèvements de l'estomac et du sang seront réalisés pour l'analyse de l'expression des marqueurs immunitaires chez l'hôte. d- Etude des voies de signalisation de l'inflammation. Dans un modèle cellulaire, il sera étudié l'implication des différents récepteurs de l'immunité innée (PRRs) dans la mise en place de la réponse immune suite à l'infection par Hp. Des méthodes classiques de biochimie et de biologie cellulaire seront alors employées à savoir par exemple des immunoblots pour la détection de protéines sur des extraits cellulaires totaux ou bien après des sous-fractionnements cellulaires. Conclusion : Helicobacter.pylori est responsable de 90 % des gastrites chroniques. Par ailleurs, elle figure dans le groupe des agents cancérogènes de catégorie I estimé par l'OMS (organisation mondiale de la santé). L'infection par H.p est un facteur de risque pour le développement de différentes maladies gastrique graves. Cette évolution pathologique peut s'expliquer par l'interaction complexe des facteurs environnementaux (nutritionnels), des facteurs de l'hôte (marqueurs immunitaires) et des facteurs bactériens (facteurs de virulences). Cette étude se focalisera sur la contribution des facteurs de l'hôte dans l'évolution des pathologies gastriques graves associées à H.p. Comprendre ces mécanismes d'interaction entre Hp et l'hôte revêt donc d'un intérêt majeur de santé publique au Maroc et permettra de faciliter la modulation ultérieure de cette physiopathologie.

  • Titre traduit

    Physiopathology of Helicobacter pylori in Morocco : susceptibility factors and host response.


  • Résumé

    Title of the thesis project : Physiopathology of Helicobacter pylori in Morocco : susceptibility factors and host response. Introduction: Infection with Helicobacter pylori (H.p) is responsible for acute gastritis that can progress to serious diseases such as peptic ulcer and gastric cancers. This infection has a high incidence in developing countries. In Morocco infection H.p represents a public health problem with a prevalence of about 80%. The severity of the infection and its clinical course depend on different host factors, environmental, and bacterial. It appears that bacterial virulence factors are not the absolute determinants of progression from infection to severe pathological stages. Genetic polymorphisms of HLA class II and of certain inflammatory cytokines such as IL-1b and IL-17 in the host appear to be involved in the pathological determinism associated with Hp infection (Rigas B and al. 1996 , Jiu-Da Zhao and al., 2012, J.-F BRETAGNE, 2003). The HLA class II genes play an important role in the immune response because they are necessary in antigen presentation by antigen presenting cells to CD4 T cells. Polymorphism of HLA class II genes seem to be involved in the physiopathology of Hp along ethnic and geographical location (B Rigas et al. 1996). The expression of IL-1β, a proinflammatory cytokine, is increased in the gastric mucosa infected with Hp. IL-1β appears to decrease secretion of acid in the inflamed mucosa (Takashima and al., 2001, Noach and al. 1994). The increase in expression of IL-1β is also strongly associated with the intensity of inflammation and gastric atrophy (Hwang et al., 2002). Studies have shown that the association of IL-1β gene polymorphism and Hp infection varies depending on the population and geography (Jiu-Da Zhao and al. 2012). IL-17A has been described as a cytokine that plays an important role in the inflammatory response due to colonization of the host by Hp. Other studies have reported that the polymorphism of the IL-17A gene is associated with the severity of the atrophy of the gastric mucosa in young subjects (J.-F. BRITAGANE, 2003). It also plays a vital role in chemotaxis, recruitment and infiltration of neutrophils during infection by Hp (Mizuno and al 2005. Algood et al 2007. Xu and al, 2010.). The overall objective of this project is to study the complex interactions between host factors and bacterial factors involved in the development of gastric pathology pf Hp and changes in Moroccan patients. Understanding these mechanisms of interaction between Hp and host therefore has a major interest in public health in Morocco and will facilitate subsequent modulation of this physiopathology. Specific project objectives: To study the physiopathology of Hp and particularity of this infection in Morocco, several specific objectives can be summarized below: 1) Study of genetic variability and gene expression of certain immune markers in Moroccan patients and their correlation with clinical stages associated with infection by H.p particularly cancer stage. 2) Study of cellular and molecular mechanisms of pathology of Hp using an experimental model. 3) Study of signaling pathways activated by Hp to induce inflammation in the infected cells. Methodology: 1) Patient recruitment and sampling: Recruitment will be at the Gastroenterology Service of the military hospital in Rabat and at the gastroenterology department at CHU Ibn ROCHD of Casablanca (CHUIRC). Clinical information will be collected for each patient through clinical record previously established and biopsies samples will be stored until use. 2) Histological study in pathological services: Histological analysis will be done on gastric biopsies to identify Hp carriers samples and determine the cellular infiltrate. 3) Culture of bacteria: isolation and bacterial culture will be performed from biopsies infected with Hp. 4) Studies of genetic host factors: a- gene polymorphism of certain cytokines. The isolation and purification of DNA from gastric biopsies will be done by the phenol-chloroform method. Once the purified DNA, it will be submitted to the PCR-RFLP (Restriction fragment length polymorphism) and visualized on agarose gel. b- Study of the expression of the same cytokines in human biopsies. It is to purify the RNA from biopsies of patients by the guanidium thiocyanate method. After a qualitative and quantitative control, amplification of cDNA is performed using the real time PCR technique to study the expression.  c- In vivo study of cellular and molecular interaction that is established between the host and the bacterium. This study requires the development of a mouse model of infection by Hp. Once validated the model, samples of the stomach and the blood will be performed to analyze the expression of immune markers in the host. d- study of signaling pathways of inflammation. In a cellular model, it will be studied the involvement of different receptors of innate immunity (PRRs) in the development of the immune response following infection by Hp. Standard methods of biochemistry and cell biology will be used for example immunoblotting for the detection of proteins on total cell extracts or cell after sub-splits. Conclusion: Helicobacter.pylori is responsible for 90% of chronic gastritis. It also appears in the group of carcinogenic category I estimated by the WHO (World Health Organization). H.p infection is a risk factor for the development of different gastric serious diseases. This pathological changes can be explained by the complex interaction of environmental factors (nutrition), the host factors (immune markers) and bacterial factors (virulence factors). This study will focus on the contribution of host factors in the evolution of severe gastric diseases associated with Hp. Understanding these mechanisms of interaction between Hp and host therefore has a major interest of public health in Morocco and will facilitate subsequent modulation of this pathophysiology.