LogoLogo

Toufeer, Mehdi. Systems biology applied to the resolution of variation of susceptibility to staphylococcal mastitis

Toufeer, Mehdi (2011) Systems biology applied to the resolution of variation of susceptibility to staphylococcal mastitis.

[img]
Preview
PDF (L'auteur ne souhaite pas la mise en ligne de sa thèse. L'exemplaire papier peut êre consulté ou emprunté à la BU Sciences de Toulouse) - nécessite un logiciel de visualisation PDF comme GSview, Xpdf or Adobe Acrobat Reader
31Kb

Résumé en francais

Les mammites représentent encore à l'heure actuelle une des pathologies dominantes chez les ruminants laitiers. Ces inflammations de la glande mammaire sont caractérisées par une augmentation de la concentration des cellules, dites somatiques ou (CCS) dans le lait. En outre, il a été montré que le score de cellules somatiques, obtenu par transformation logarthmique de la valeur CCS (comptage de cellules somatiques) est bien corrélé à la présence d'une mammite clinique ou subclinique. Deux lignées divergentes de brebis ont été produites en utilisant les index génétique CCS de leurs parents. Ces animaux ont été caractérisés pour évaluer la différence de prédisposition aux infections mammaires. Ainsi, nous avons montré que ces animaux ont une différence significative de sensibilité aux mammites par les Staphylocoques. L'objectif de nos travaux est d'analyser les mécanismes qui sous-tendent les caractères de résistance/sensibilité chez les animaux issus de la sélection divergente. Nous avons tout d'abord recherché la présence d'une immunodépression des neutrophiles qui est differente entre les deux lignées. Dans ce but, la concentration des différentes cellules sanguines, la production de radicaux libres, et l'activité bactéricide dans la période pré- et post-partum ont été mésurées. Aucune différence n'a été mise en évidence entre les neutrophiles de la ligné sensible et résistante, bien qu'une altération significative des fonctions neutrophiliques a été constatée une semaine avant la mise bas et en période post-partum immédiat. Ainsi, nos résultats montrent que la différence de sensibilité aux infections mammaires ne dépend pas de l'altération des fonctions des neutrophiles sanguins autour de la mise bas (Article # 1). A l'étape suivante, dans l'objectif d'accroître notre connaissance des bases génétiques de la différence de réponse immunitaire aux infections staphylococciques, le transcriptome de cellules inflammatoires (principalement des neutrophiles) du lait a été analysé chez des animaux sensibles et résistants, infectés successivement par S. epidermidis et S. aureus. Malgré le fait que les deux bactéries sont génétiquement très proches, un grand nombre de gènes étaient différemment exprimés 12 heures après l'inoculation. En outre, cette analyse a confirmé une proportion plus grande de cellules T parmi les CCS, à la suite de l'infection par S. aureus. En outre, les 335 gènes différentiels entre la ligne sensible et la lignée résistante étaient principalement reliés à la réponse immunitaire et inflammatoire (incluant la voie de signalisation du récepteur aux pathogènes TLR-2 et la fonction de diapédèse, la prolifération cellulaire, et l'apoptose. Plus précisément, les marqueurs de l'inflammation (saa2, s100a2) étaient exprimés chez les animaux sensibles. Les données obtenues supportent l'idée que le recrutement des neutrophiles et l'adhésion cellulaire (alcam, il32, itga5, selp et st3gal4) est plus efficace chez les animaux résistants. De plus, un contrôle plus précoce de l'inflammation apparaît chez les animaux résistants, en relation avec un processus d'apoptose plus marqué (Article # 2). Enfin, pour mieux apprécier le rôle joué par différentes types cellulaires, une analyse du profil d'expression de cellules dendritiques générées in vitro a été réalisée après stimulation par S. aureus. Nous avons ainsi décrit le profil transcriptomique des DC stimulées par S .aureus ; les gènes codant pour les facteurs impliqués dans la réponse inflammatoire et les cytokines responsables de la polarisation T étaient très fortement sur-exprimés à la suite de la stimulation. Un groupe de 204 gènes était statistiquement différent entre les animaux sensibles et résistants ; le profil d'expression obtenu permet de grouper les animaux en fonction de leur groupe d'origine. Ces résultats montrent que les animaux sensibles ont une réponse inflammatoire plus marquée en relation avec une sur-expression des voies de signalisation du récepteur de l'IL-1 (IL1R). De plus, les fonctions relatives à la diapédèse sont dominantes dans la lignée sensible, alors que dans la lignée résistante, non seulement l'inflammation apparaît plus précocement, mais l'expression de gènes de la voie classique du complément (C1q) et l'indolamine-1 (ido1) indique la présence de phénomène de régulation (Article # 3). Nous avons clairement montré que les animaux sensibles et résistants ont des profils d'expression génique différents pour deux populations cellulaires majeures. L'analyse globale des gènes différentiels identifiés dans les neutrophiles et les cellules dendritiques suggèrent une inflammation plus marquée chez les animaux sensibles, alors que la régulation de l'inflammation apparaît plus rapidement chez les animaux résistants. L'analyse du transcriptome de ces deux types cellulaires chez des animaux avec des sensibilités aux infections staphylococciques différentes a permis d'identifier de nouveaux gènes candidats. Ainsi, de nouvelles voies biologiques impliquées dans la résistance associée à la sélection génétique sur les CCS ont été identifiées, et ces travaux ouvrent de nouvelles perspectives à explorer pour l'étude de la prédisposition aux infections staphylococciques.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Foucras, Gilles
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Interaction Hôtes Agent Pathogène (IHAP), UMR 1225 INRA-ENVT
Mots-clés libres :Mastitis - Dendritic cells - Ovine - Neutrophils - Transcriptomic - Susceptibility - Staphylococci
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :27 Feb 2012 10:38