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Castanier, Romain. Structure-fonction des lipoglycanes et remodelage de l'enveloppe de mycobacterium tuberculosis dans les macrophages

Castanier, Romain (2013). Structure-fonction des lipoglycanes et remodelage de l'enveloppe de mycobacterium tuberculosis dans les macrophages.

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Résumé en francais

La tuberculose est, encore aujourd'hui, responsable de 2 millions de morts et 9 millions de nouveaux cas chaque année et reste un problème sanitaire majeur notamment à cause de la recrudescence des cas de tuberculoses multi-résistantes aux antibiotiques. Il est donc nécessaire de développer de nouveaux antibiotiques ciblant les voies métaboliques de M. tuberculosis actives chez l'hôte infecté. Les données de la littérature montrent que dans le contexte intracellulaire, M. tuberculosis s'adapte à l'environnement phagosomal acide et hypoxique. Cette adaptation conduit, notamment, à des modifications de l'ultrastructure de l'enveloppe et de la structure de certains glycolipides. Dans ce contexte, nous avons cherché à déterminer quel impact pouvait avoir l'environnement intracellulaire sur la structure des lipoglycanes (LM, LAM), impliqués dans les interactions avec le système immunitaire inné, et de l'arabinogalactane (AG), jouant un rôle majeur dans la structure de l'enveloppe de l'enveloppe de M. tuberculosis (Chapitre IV). Pour cela, nous avons développé un protocole permettant de récupérer les mycobactéries intra-macrophagiques et d'éliminer un maximum de débris de macrophages. La mise au point du marquage 13C de M. tuberculosis intracellulaire et l'analyse de bactéries entières par RMN HR-MAS a permis d'étudier les structures du LAM et de l'AG et de caractériser une altération des signaux de résidus constitutifs des motifs Ara4 et Ara6 dans le contexte intramacrophagique. L'altération peut être due à des modifications de la structure et/ou de la dynamique des molécules au sein de l'enveloppe. Les analyses structurales des lipoglycanes purifiés indiquent une altération de leur structure. Ces modifications structurales pourraient avoir un impact sur l'organisation de l'enveloppe de M. tuberculosis et son interaction avec le système immunitaire inné. En parallèle de ces travaux, nous nous sommes intéressés à la contribution des lipoglycanes, dans le contexte physiologique d'une infection, à la détection des mycobactéries par le système immunitaire inné (Chapitre II). Jusqu'à présent, les études d'interaction lipoglycanes/TLR2 avaient été réalisées avec des composés purifiés. La construction et l'utilisation de mutants de l'organisme modèle Mycobacterium smegmatis présentant une altération de la production de lipoglycanes nous a permis de montrer que, comme les lipoprotéines, les lipoglycanes de l'enveloppe sont de véritables ligands physiologiques de TLR2 et participent à la détection des mycobactéries par le système immunitaire inné. Nous avons également étudié la relation structure/fonction de lipoglycanes dans leur détection par TLR2 et le rôle de l'ancre lipidique dans cette interaction (Chapitre III). Nous avons analysé la capacité de lipoglycanes produits par les Actinobactéries Micrococcus luteus Stomatococcus mucilaginosus et Corynebacterium glutamicum, dont l'ancre lipidique est basée sur un diacylglycérol glycocylé plutôt que sur un mannosyl-phosphatidyl-inositol comme chez les lipoglycanes mycobactériens, à être reconnus par TLR2. Nous avons montré que ces lipoglycanes activent TLR2 et induisent la production de cytokines et l'expression de marqueurs de surface par les macrophages. Ces travaux étendent le répertoire des ligands de TLR2 aux lipoglycanes à ancre lipidique à diacylglycérol glycosylé et confirment que les composés bactériens à ancre lipidique peuvent induire une réponse immunitaire dépendante de TLR2.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Nigou, Jérôme
Vercellone, Alain
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Institut de Pharmacologie et de Biologie Structurale (IPBS), UMR 5089
Mots-clés libres :M. tuberculosis - Enveloppe - Immunité innée - Adaptation
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :02 Jun 2014 12:23