Les médiateurs de l'immunité anti-candida : outils d'analyse physiopathologique et intérêt diagnostique

Anti-candida immune mediators : pathophysiological analysis tools and diagnosis interest

• Auteur / Autrice : Sébastien Damiens
• Direction : Boualem Sendid
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Parasitologie et mycologie
• Date : Soutenance le 12/12/2012
• Etablissement(s) : Lille 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Lille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Inflammation: mécanismes et régulation et interactions avec la nutrition et les candidoses

Mots clés

Mots clés contrôlés

diagnostic

physiopathologie

Candidose invasive

Résonance plasmonique de surface

Candida

Diagnostic

Physiopathologie

Candidose

Résonance plasmonique de surface

Dissertation universitaire

Lectine liant le mannose

Candida

Mots clés libres

Candida

Lectine liant le mannose

Résonance plasmonique de surface

Candida albicans

Plasmon resonance

Résumé

Candida albicans, endo-saprophyte du tube digestif, est responsable d’infections superficielles ou invasives. Les candidoses invasives (CI) constituent un problème persistant de santé publique avec une mortalité attribuable de 40% en réanimation et une morbidité exponentielle liée à la consommation d’antifongiques ou aux séjours prolongés des patients. Cet impact médico-économique est principalement lié aux difficultés diagnostiques. En effet, ni la symptomatologie, ni l’imagerie ne sont spécifiques des CI. Le diagnostic biologique demeure complexe et souvent tardif. Les tests conventionnels (hémoculture) sont peu sensibles, et les tests alternatifs à la culture manquent souvent de sensibilité ou de spécificité. Dans ce contexte, il est nécessaire de développer de nouvelles stratégies diagnostiques en mesure d’améliorer la précocité du diagnostic, d’identifier les sujets à haut risque d’infection et de permettre la mise en place d’un traitement antifongique approprié. Notre travail a porté sur deux médiateurs circulants de l’immunité anti-Candida, la mannose-binding lectin (MBL) et les anticorps anti- proteines (Ab) en relation le diagnostic des CI.En ce qui concerne la détection d’anticorps, nous avons produit 6 protéines recombinantes (Hwp1, Eno1, Hsp90, Fba1, Mp65 et Sod5), surexprimées pendant la phase pathogène de C. albicans et développés 5 prototypes de tests EIA. L’association de ces biomarqueurs avec la détection du mannane circulant (Mn) par EIA a permis d’identifier 3 protéines à fort potentiel diagnostique. Pour une spécificité fixée arbitrairement à 80%, la sensibilité des associations Fba1-Ab/Mn, Hwp1-Ab/Mn et Hsp90-Ab/Mn étaient de 84%, 84% et 81% respectivement. Le délai moyen de positivité était de 5 jours avant l’isolement de Candida d’hémoculture. Les Odds ratios associés aux trois combinaisons de marqueurs étaient de 108, 65 et 77 pour Fba1-Ab/Mn, Hwp1-Ab/Mn et Hsp90-Ab/Mn.En ce qui concerne la MBL, nous avons montré i) une évolution dynamique de la MBL au cours des CI, ii) une interaction directe avec le mannane pariétal de levure ainsi qu’une iii) prédisposition à la colonisation chez les patients déficients en MBL. Outre les aspects quantitatifs, nous avons mis en place un modèle d’évaluation fonctionnels de la MBL par resonance plasmonique de surface (SPR) en impliquant des cellules entières ou des glycannes fongiques issus de la paroi de C. albicans ou des oligommanosides de synthèse. Ce modèle nous a permis de mieux caractériser les épitopes reconnus par la MBL et de montrer l’interaction de cette lectine avec un panel d’espèces Candida communément isolées en pathologie humaine.Ces médiateurs de l’immunité humorale ou innée permettent d’envisager des perspectives cliniques en termes diagnostique ou pronostique. Ils permettent également d’améliorer notre compréhension de la physiopathologie des CI et d’optimiser la prise en charge des patients.

Candida albicans, digestive tract endo-saprophyte, is responsible of superficial and invasive infections. Invasive candidiasis (IC) is a persistent public health with an attributable mortality of 40% in intensive care unit and an exponential morbidity related to the antifungals consumption and extended hospital stays of patients. This medico-economic impact is mainly related to diagnostic difficulties. Indeed, neither clinical symptoms nor the imaging are specific of IC. Biological diagnosis remains complex and often late. Conventional tests (blood culture) have a low sensitivity, and non-culture based methods often lack sensitivity or specificity. In this context, it’s necessary to develop new diagnostic strategies to improve the early diagnosis, to identify patients with high risk of infection and to lead the prescription of an appropriate antifungal therapy. Our work has focused on two circulating anti-Candida immunity mediators, mannose-binding lectin (MBL) and anti-protein antibodies (Ab) in relation to IC diagnosis. Regarding the detection of antibodies, we produced six recombinant proteins (Hwp1, Eno1, Hsp90, FBA1, Mp65 and Sod5) overexpressed during the C. albicans pathogen phase and developed five prototypes of EIA. The association of these biomarkers with the detection of circulating mannan (Mn) revealed three proteins with high diagnostic performances. For a specificity fixed arbitrarily at 80%, the sensitivity of combinations of Fba1-Ab/Mn, Hwp1-Ab/Mn and Hsp90-Ab/Mn were 84%, 84% and 81%, respectively. The average delay of positivity was 5 days before isolation of Candida from blood culture. Odds ratios associated with these three combinations of markers were 108, 65 and 77 for Fba1-Ab/Mn, Hwp1-Ab/Mn and Hsp90-Ab/Mn, respectively. Our findings on serum MBL have shown i) dynamic evolution of MBL levels during IC, ii) direct interaction with circulating cell wall mannan and iii) susceptibility to colonization in MBL deficient patients. Besides quantitative aspects, we have developed a model for assessing the MBL functionality by surface plasmon resonance (SPR) involving whole cells, fungal cell wall glycans from C. albicans cell wall or synthetic oligommanosides. This model was used to better characterize the epitopes recognized by MBL and showed the interaction of this lectin with a panel of Candida species commonly isolated in human pathology.These mediators of innate or humoral immunity open new clinical perspectives in terms of diagnostic or prognosis of IC. These findings may participate to improve our understanding of IC pathophysiology and to optimize management of patients.