Détournement de fonctions cellulaires par Chlamydia trachomatis

par Gaëlle Boncompain

Thèse de doctorat en Microbiologie

Sous la direction de Agathe Subtil.

Soutenue en 2009

à Paris 7 .

mots clés

• Chlamydia trachomatis
• Infections à Chlamydia -- microbiologie
• Cellules épithéliales
• Péroxysomes
• Métabolisme lipidique
• NADPH oxidase

Résumé

Chlamydia trachomatis est une bactérie pathogène pour l'Homme, responsable d'infections oculaires et d'infections sexuellement transmissibles. Elle se développe dans une cellule-hôte, à l'intérieur d'un compartiment délimité par une membrane, appelé l'inclusion. Depuis celle-ci, elle détourne certaines fonctions de la cellule-hôte pour assurer sa survie et sa multiplication. Mon travail de thèse a porté sur deux aspects de l'infection des cellules épithéliales par C. Trachomatis. Nous avons montré que l'infection induit une production de radicaux oxygénés dès 3 h post-infection suivie d'un retour au niveau basal après 9 h d'infection. Cette régulation négative coïncide avec une inactivation de la NADPH oxydase, enzyme productrice de radicaux oxygénés, qui ne peut plus être activée par un stimulus externe tel que l'interleukine-1beta. Dans le même temps, Rac, sous-unité de la NADPH oxydase se localise près des inclusions. C. Trachomatis induit puis inhibe la production de radicaux oxygénés durant les premières heures d'infection. Le deuxième aspect de l'infection que nous avons exploré a trait au rôle de deux organelles cellulaires, les peroxysomes et gouttelettes lipidiques. Nous nous sommes intéressés à la protéine Cap1, identifiée comme effecteur du système de sécrétion de type III. Cette protéine présente une affinité pour les peroxysomes et les gouttelettes lipidiques suggérant son rôle dans le recrutement de ces deux organelles au niveau de l'inclusion ainsi que dans leur association. Nous avons également démontré la présence de peroxysomes à l'intérieur de l'inclusion et proposons un rôle nouveau pour cet organelle dans l'infection par C. Trachomatis.

Titre traduit

Hijacking of cellular functions by Chlamydia trachomatis

Résumé

Chlamydia trachomatis is a bacteria pathogenic for humans, responsible for eye infections and sexually transmitted diseases. It grows exclusively in a host cell, inside a membrane-bounded compartment, the inclusion. From this compartment, C. Trachomatis interacts with and hijacks some host, cell functions to ensure its own survival and multiplication. My work has focused on two aspects of C. Trachomatis infection of epithelial cells. First, we have shown that infection elicits a transient appearance of reactive oxygen species, which corne back to basal level by 9 h of infection. The decrease in reactive oxygen species production correlates with an inactivation of the NADPH oxidase. This multi-subunit enzyme dedicated to the production of oxygen radicals, becomes unable to be activated by an external stimulus such as interleukin-1beta. At the same time, Rac, one of the subunit localizes around the inclusions where C. Trachomatis grow. Our results show that C. Trachomatis induces and then inhibits the production of reactive oxygen species during the first hours of infection in epithelial cells. In the second part of my work, I studied the role of two cellular organelles, the peroxisomes and lipid droplets, in Chlamydia infection. The protein, Cap1, is secreted by the bacteria onto the inclusion membrane. We have shown that Cap1 has an affinity for peroxisomes and lipid droplets. We provide evidences that Cap1 induces the association between the two organelles and might participate to their recruitment to the inclusion membrane. Finally, we demonstrate that peroxisomes are present inside the inclusion and we propose a new role for peroxisomes in C. Trachomatis infection.