Vers une meilleure compréhension des infections intestinales : études des relations hôte-pathogène chez l'organisme modèle Drosophila melanogaster

Une partie consequente de mon travail a ete d'effectuer un crible genetique en utilisant une bibliotheque de mutants generes par insertion aleatoire de Tn5-Sm, un minitransposon bacterien. Le crible a ete realise dans un contexte defini: celui de mouches-hotes auxquelles manquait le gene Eater, lequel code un recepteur de phagocytose (Kocks et al., 2005). Dans ces mouches, l'infection n'est plus controlee dans l'hemocoele par les hemocytes et les drosophiles mutantes succombent rapidement a une bacteriemie. Plusieurs phenotypes bacteriens etaient attendus a l'issue de ce crible. Une premiere categorie de phenotype previsible etait une virulence accrue, par exemple si les bacteries mutantes devenaientcapables de traverser plus rapidement ou efficacement la barriere intestinale consequemment a la perte d'un regulateur negatif. Un deuxieme type de phenotype attendu etait une virulence attenuee pouvant s'expliquer de plusieurs manieres: 1- perte de resistance a l'environnement existant dans le lumen intestinal (enzymes digestives et lysozyme, radicaux libres et peptides antimicrobiens induits au niveau de l'epithelium intestinal dans le cadre d'une reponse immunitaire locale de l'hote); 2- incapacite a traverser la matrice peritrophique; 3-incapacite a envahir les cellules epitheliales (adhesion, penetration); 4- incapacite a resister aux defenses intracellulaires potentielles; 5- incapacite a sortir du cote basal des enterocytes 6- incapacite a proliferer dans l'hemolymphe ou perte de la resistance a l'action de la reponse immunitairesystemique qui est, quant a elle, fortement induite en l'absence de phagocytose, laquelle empeche chez les mouches sauvages la proliferation des bacteries ayant traverse la paroi intestinale. [. ] Dans le cadre d'une infection intestinale, les mouches sauvages (et imd) succombaient en six jours alors que, de maniere surprenante, les mouches mutantes de la voie Toll perissaient plus lentement, une situation opposee a celle du modele de la piqure septique. Quelques bacteries sont capables de traverser la paroi intestinale mais sont incapables de proliferer a moins que la reponse cellulaire ait ete prealablement bloquee. L'epithelium intestinal apparaissait normal a la dissection et la presque totalite des bacteries ingerees etaient tuees dans l'intestin. Apres avoir exclu l'hypothese d'une toxine secretee dans le surnageant des bacteries adsorbees sur le filtre sur lequel viennent se nourrir les mouches, nous avons teste l'hypothese qu'une suractivation de la reponse immunitaire etait a l'origine du deces des mouches. La genetique mettant hors de cause les peptides antimicrobiens, la voie Toll n'etant apparemment pas activee dans l'epithelium intestinal, nous avons alors etudie lareponse oxydative induite par l'ingestion de bacteries (Ha et al., 2009), laquelle est capable de tuer les mouches lorsqu'elle n'est pas regulee correctement. La-aussi, le resultat s'est avere negatif. En fin de compte, j'ai pu etablir que la mort des mouches etait due a un etat de famine, confirme par des mesures des reserves metaboliques. Mes travaux ont permis d'etablir un nouveau role de la voie Toll dans la resistance a la famine, en presence ou absence d'infection, qui sera peut-etre a mettre en relation avec un role metabolique de la voie Toll consistant a bloquer la voie de reponse a l'insuline lors d'une infection. En conclusion, mes travaux permettent de mieux comprendre les relations hote-pathogenequi s'etablissent lors d'une infection intestinale.