Therapeutic potential of equine antimicrobial peptides against Rhodococcus equi and other major horse pathogens

• Auteur / Autrice : Margot Schlusselhuber
• Direction : Claire Laugier, Roland Leclercq, Joachim Grötzinger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Caen en cotutelle avec Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cheval

Cheval

Rhodococcus equi

Antiinfectieux en médecine vétérinaire

Peptides

Résumé

Au cours de la dernière décennie, la sensibilité des bactéries aux antibiotiques conventionnels a considérablement diminué et nous assistons à l'émergence de microbes multirésistants en médecine humaine et équine. Les peptides antimicrobiens (AMPs) sont de petites molécules qui participent à la réponse immunitaire innée chez l’ensemble des organismes vivants. Ils ont montré un grand intérêt en tant que nouvelle classe d’agents antimicrobiens au coté des antibiotiques pour bon nombre de raisons. En effet, ils sont reconnus pour avoir un mode d'action rapide et bactéricide, un large spectre d'action et un faible risque de sélection de résistance. Dans ce travail, le potentiel thérapeutique d’AMPs équin a été évalué pour divers agents pathogènes du cheval avec un accent particulier sur Rhodococcus equi, une cause majeure de mortalité chez les poulains. Le peptide le plus prometteur, eCATH1, a montré une activité antibactérienne à de faibles concentrations contre R. Equi ainsi que Pseudomonas spp. , Escherichia coli, Salmonella enterica Typhimurium, Streptococcus zooepidemicus et Klebsiella pneumoniae indépendamment de la résistance aux antibiotiques des souches. En outre, le peptide s'est avéré efficace contre R. Equi intramacrophage in vitro ainsi que dans un modèle souris de l'infection sans induire de toxicité et a présenté une interaction positive avec la rifampicine. Malgré le fort potentiel thérapeutique de eCATH1 contre rhodococcose, il reste à mettre en place une méthode de production en grande quantité et à faibles coûts afin de prouver son efficacité chez les poulains infectés, ainsi que de rendre son utilisation viable pour l'industrie pharmaceutique.

Over the last decade, the susceptibility of bacteria for conventional antibiotics decreased substantially and we are witnessing to the emergence of multidrug-resistant microbes in both human and equine medicine. Antimicrobial peptides (AMPs) are small molecules that participate in the innate immune response in almost all living organisms. They have been attracting greater interest as new class of antimicrobial drugs besides to antibiotics for number of reasons. Indeed, they are recognized to have a rapid and bactericidal mode of action, a broad spectrum of action and a low frequency in selecting resistance. In this work, the therapeutic potential of equine AMPs was assessed against various pathogens of the horse with a special focus on Rhodococcus equi, a major cause of death in foals. The most promising peptide, eCATH1, was shown to exert an antibacterial activity at low micromolar concentrations against R. Equi as well as Pseudomonas spp. , Escherchia coli, Salmonella enterica Typhimurium, Streptococcus zooepidemicus and Klebsiella pneumoniae independently of the antibiotic resistance of the strains. Moreover, the peptide proved to kill efficiently intramacrophage R. Equi in vitro as well as in mice model of infection without inducing toxicity and presented a positive interaction with rifampicin. Despite the high therapeutic potential of eCATH1 against rhodococcosis, it remains to set up a method of production in high amount and low costs in order to prove its efficacy in infected foals as well as to make its use viable for pharmaceutical industry.