Projet ANR-13-BSV3-0007 – DIMYVIR : Identification et Visualisation des Mécanismes Permettant l’Acquisition d’un Phénotype Invasif chez les Mycobactéries Pathogènes à Croissance Rapide
Programme : Blanc - SVSE 3 - Microbiologie, immunologie, infectiologie (Blanc SVSE 3) 2013
Année de financement : 2013
Coordinateur du projet : Monsieur Laurent KREMER (UMR 5235 DIMNP)
Partenaires : Infection et Inflammation Chronique; Dynamique des Interactions Membranaires Normales et Pathologiques
Montant : 340000.0 euros
Date de début : 2013
Durée : 48 mois
Résumé : L’impact des pathologies pulmonaires chroniques sur la santé est actuellement méconnu. Parmi celles-ci, la broncho-pneumopathie chronique obstructive représentera en 2020 la 3ème cause de mortalité dans le monde. Un processus inflammatoire suite à une agression physique, chimique ou infectieuse précède toujours la chronicité irréversible de ces pathologies. Nous proposons que les mycobactéries environnementales jouent un rôle primordial dans ce processus inflammatoire et pathologique. Parmi celles-ci, Mycobacterium abscessus est l’espèce à croissance rapide la plus fréquemment associée aux infections pulmonaires et iatrogènes. Elle provoque une pathologie pulmonaire caractérisée par des formes graves, très inflammatoires, à l’issue d’un processus infectieux lent et chronique, et suivi d’une persistance. Les patients atteints de mucoviscidose sont particulièrement vulnérables à cette bactérie qui est extrêmement résistante aux antibiotiques, conduisant à des impasses thérapeutiques. 
     M. abscessus peut exister sous deux formes: lisse (S) et rugueuse (R), selon la présence ou l’absence respective de  glycopeptidolipides (GPL), glycolipides associés à la paroi du bacille. Ces GPL participent à la motilité et à la capacité des mycobactéries à former des biofilms, deux caractéristiques importantes de la colonisation bactérienne, notamment dans la mucoviscidose. Une corrélation entre le morphotype R capable de produire des structures morphologiques visibles en microscopie dites en «corde» et la virulence a été établie. Ainsi, la propension naturelle de M. abscessus à commuter d’un phénotype S vers un R permettrait la transition d’un statut colonisant vers une forme invasive et pathogène. Dès lors, les événements responsables du changement de S à R seraient centraux dans la pathologie induite par M. abscessus. Notre question fondamentale est de comprendre si M. abscessus isolée à partir d’expectorations pulmonaires représente une forme colonisante ou une forme virulente et invasive. Les mécanismes favorisant toute colonisation pulmonaire par M. abscessus et qui mèneraient inévitablement à une agression et inflammation chronique demeurent inconnus. Ainsi, ce projet est centré sur le décryptage des mécanismes spécifiques et l’analyse des avantages conférés par cette transition S/R in vivo, en utilisant des approches novatrices d’analyse de mutants par l’analyse spectrale «High resolution Magic Angle Spinning NMR» et des modèles animaux non encore décrits avec cette bactérie. 
Nos données de transcriptomique et de séquençage d’ARN nous donnent accès à une description précise des transcriptomes des variants S et R. Le rôle et la contribution de plusieurs gènes, sélectionnés par la transcriptomique, ou identifiés via le criblage d’une banque de mutants R par transposition et déficients dans la formation de cordes, seront évalués en générant des mutants  définis. Ces derniers seront analysés en insistant tout particulièrement sur i) la composition (glyco)lipidique de leur paroi et ii) l’analyse de leur virulence respective dans des souris et des embryons de poisson-zèbre infectés. L’infection de ces mutants fera l’objet d’un suivi spatio-temporel, grâce à la transparence optique des embryons. La participation/recrutement des macrophages et neutrophiles et le rôle de l’inflammation en réponse à l’infection seront également étudiés. 
      Ce projet permettra d’identifier et de décrire de nouveaux déterminants de virulence spécifiques à l’établissement des stades chroniques et persistants des mycobactéries atypiques dans les poumons. L’identification des verrous moléculaires de la commutation S vers R permettra de comprendre comment une mycobactérie environnementale évolue vers un comportement pathogène dans l’hôte. Il pourra déboucher sur le développement de nouvelles molécules innovantes capables d’interférer avec la commutation S/R, ce qui est particulièrement justifié dans le contexte de résistance extrême de M. abscessus aux antibiotiques.