Recyclage métabolique des bactéries par les macrophages

par Juliette Lesbats

Projet de thèse en Microbiologie -immunologie

Sous la direction de Johan Garaude.

Thèses en préparation à Bordeaux , dans le cadre de École doctorale Sciences de la vie et de la santé , en partenariat avec Maladies Rares : Génétique et Métabolisme (laboratoire) depuis le 01-10-2018 .


  • Résumé

    Les macrophages sont des cellules essentielles de l'immunité innée. Ils sont localisés dans tous les tissus et constituent le premier rempart contre les infections et les dommages tissulaires. Lors d'une infection bactérienne, des récepteurs de l'immunité (Pathogen Recognition Receptors ou PRRs) reconnaissent des molécules trahissant la présence de pathogènes (ou Pathogen-Associated Molecular Patterns, ou PAMPs). Leur activation déclenche une réponse immunitaire commençant par la phagocytose des bactéries. Celles-ci se retrouvent dans un phagosome qui fusionne avec des lysosomes pour former un phagolysosome. Le pH acide du lysosome va permettre l'action de protéases dont le rôle est de dégrader les bactéries. Ces débris bactériens sont ensuite relargués dans le microenvironnement du macrophage. Le contenu du phagolysosome est donc composé de sucres, d'acides aminés, de lipides ou encore d'acides nucléiques provenant des bactéries ingérées. De façon intéressante, il a été montré que des cellules tumorales sur-exprimant une forme active de Kras sont capables de macropinocyter de l'albumine afin de produire du glutamate et de l'a-kétoglutarate et ainsi supporter leurs besoins métaboliques (Commisso C. et al (2013), Nature). De plus, il est également connu que les phagocytes sont capables de recycler une partie des composants (membrane, lipides) des cellules apoptotiques qu'ils phagocytent (Doran A et al. (2020) Nature). Ici, nous cherchons à déterminer le devenir du contenu phagosomal afin de comprendre comment le macrophage répond à ce surplus de nutriments et quelles sont, alors, les implications fonctionnelles d'un tel recyclage. Cette question nous semble importante du fait que les bactéries se multiplient très rapidement (~ chaque 20 minutes), les macrophages rentrent donc potentiellement en compétition avec celles-ci pour les différents nutriments du microenvironnement du tissu infecté.

  • Titre traduit

    Metabolic recycling of bacteria by macrophages


  • Résumé

    Macrophages are essential cells of the innate immunity. They are localized in the tissues and are the first barrier against infections and tissular damages. When a bacterial infection occurs, immune receptors (Pathogen Recognition Receptors or PRRs) recognize molecules giving away the presence of pathogens (Pathogen-Associated Molecular Patterns or PAMPs). Their activation trigger an immune response starting with bacteria phagocytosis, resulting in them being inside a phagosome which fuse with lysosome to for a phagolysosome. The acid pH of the lysosome will allow protease activation whose role is to degrade bacteria. These bacterial debris are then released into the microphage microenvironment. The phagosome content is composed of sugar, amino acids, lipids and nucleic acids coming from the ingested bacteria. It was previously shown that cancer cells overexpressing an active form of Kras are able to macropinocyter albumin in order to produce glutamate and a-ketoglutarate, and that way support their metabolic need (Commisso C. et al (2013), Nature). Moreover, it's also known that phagocytes are able to recycle a part of the components (membrane, lipids) of apoptotic cells that they phagocyte (Doran A et al. (2020) Nature). Here, we want to find out what the phagosomal content become in order to understand how the macrophage respond to the excess of nutrients and what are the functional implication of such recycling. This question seems important knowing that bacteria multiply really fast (~ each 20 minutes), macrophages might compete with these for the different nutrients of the microenvironment of the infected tissue.