Résistance aux antifongiques azolés chez les mutants petite de candida glabrata : mécanismes et conséquences biologiques

par Sophie Brun

Thèse de doctorat en Parasitologie

Sous la direction de Jean-Philippe Bouchara.

Soutenue en 2005

à Angers .

mots clés

• Virulence (microbiologie)
• Mutation (biologie)
• Azoles
• Ergocalciférol
• Candida glabrata
• Résistance aux antifongiques

Résumé

Chez Candida glabrata, l'exposition au fluconazole in vitro, mais aussi in vivo, génère l'apparition de mutants déficients respiratoire (petite) d'origine mitochondriale présentant une résistance aux antifongiques azolés et une sensibilité accrue aux polyènes. Nous avons montré que le blocage de la respiration induit, par des délétions de l'ADN mitochondrial, la résistance aux azolés. Ce mécanisme pourrait ainsi expliquer l'induction de mutants petite par les azolés dont un des mécanismes d'action est l'inhibition de la chaîne respiratoire mitochondriale. L'analyse des mécanismes de résistance aux azolés chez des mutants petite de C. Glabrata obtenus par l'exposition au fluconazole ou induits par le bromure d'éthidium a montré une surexpression des gènes CgCDR1 et CgCDR2 codant pour les protéines d'efflux de type ATP-binding cassette, sans altération du gène CgERG11 codant pour la cible des azolés. Par ailleurs, l'analyse des stérols a révélé chez les mutants petite l'absence d'estérification et la présence quasi-exclusive d'ergostérol libre pouvant ainsi expliquer leur sensibilité accrue aux polyènes. Puis, malgré une importante surexpression chez ces mutants du gène CgEPA1 codant pour une adhésine, leurs capacités d'adhérence in vitro sont comparables à celles des isolats parentaux et leur virulence chez la souris est diminuée de manière drastique. Ceci suggère que l'apparition in vivo chez C. Glabrata de mutants petite résistants aux azolés pourrait ne pas être prise en compte cliniquement.

Titre traduit

Resistance to azole antifungals in Candida glabrata petite mutants : mechanisms and biological consequences

Résumé

In Candida glabrata, fluconazole exposure in vitro, but also in vivo, leads to the apparition of respiratory deficient (petite) mutants from mitochondrial origin associated with a resistance to azole antifungals and an increased susceptibility to polyenes. We showed that blockage of respiration induces azole resistance due to mitochondrial DNA deletions. This mechanism could explain the induction of petite mutations by azoles which have been demonstrated to inhibit the mitochondrial respiratory chain. Analysis of the mechanisms of azole resistance in C. Glabrata petite mutants, obtained by exposure to fluconazole or induced by ethidium bromide, showed an increased expression of the genes CgCDR1 and CgCDR2 encoding the ATP-binding cassette efflux pumps, but no alteration of the gene CgERG11 encoding the azole target. Moreover, sterol analysis of these petite mutants revealed an absence of esterification and a marked augmentation in free ergosterol content which can explain their increased susceptibility to polyenes. Finally, despite the overexpression in these mutants of the gene CgEPA1 encoding an adhesin, their adherence capacities are not significantly modified and their virulence in mice is drastically decreased compared with parent isolates. This suggests that the apparition in vivo in C. Glabrata of azole resistant petite mutants could be disregarded clinically.