Thèse Caractérisation du Rôle de Facteurs Sécrétés par Pneumocoque dans la Méningite Bactérienne. H/F

Université Paris-Saclay GS Life Sciences and Health

Établissement : Université Paris-Saclay GS Life Sciences and Health
École doctorale : Signalisations et Réseaux Intégratifs en Biologie
Laboratoire de recherche : I2BC - Institut de Biologie Intégrative de la Cellule
Direction de la thèse : Guy TRAN VAN NHIEU ORCID 0000000239012186
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-04-30T23:59:59

Streptococcus pneumoniae ou pneumocoque (PN) est un commensal nasopharyngé humain et un pathogène bactérien majeur responsable de maladies invasives, notamment la méningite (MG), avec une morbidité et une mortalité élevées dans le monde1,2. Malgré la caractérisation du rôle de plusieurs déterminants de la virulence de la PN, le mécanisme sous-jacent au franchissement de la barrière hémato-encéphalique (BBB) reste mal compris. En particulier, parmi le grand nombre de sérotypes, on ne sait toujours pas pourquoi un sous-ensemble limité est plus fréquemment associé à la méningite2. Des travaux antérieurs de l'équipe indiquent que les facteurs sécrétés par la PN déclenchent la déstabilisation de la barrière hémato-encéphalique (BBB) au cours des premières phases d'infection dans un mode murin de méningite PN3. Dans les résultats préliminaires, l'équipe a découvert que des souches cliniques de sérotype 1 de PN associées à la MG, mais pas des souches de sérotype 1 de PN associées à la bactériémie, sécrètent des petits peptides (PSFs). Ces PSF sont cytotoxiques pour les cellules endothéliales microvasculaires humaines cultivées in vitro, mais pas pour d'autres types de cellules, la mort cellulaire étant associée à l'activation de la caspase 7, à la perméabilité de la membrane plasmique et à la condensation nucléaire. Ces PSF ne sont pas liés à la Pneumolysine, un facteur majeur de virulence de la PN, et sont sécrétés en l'absence d'autolyse bactérienne détectable. Les PSFs ont également été détectés dans les souches MG+ de PN de sérotypes 2 et 4, ce qui suggère leur dissémination parmi les souches MG+ PN.

Objectif : Le doctorant caractérisera le rôle des candidats PSF identifiés dans la méningite PN ainsi que leur mécanisme de cytotoxicité endothéliale, en développant les objectifs spécifiques suivants :
1.Caractériser le rôle de ces PSF dans la perméabilisation de la BBB et la méningite PN
Dans le cadre de l'objectif 1, le doctorant étudiera les effets des PSF sur les jonctions intercellulaires de monocouches de cellules endothéliales de la microvascularisation cérébrale et sur l'intégrité de la barrière endothéliale. Pour ce faire, il utilisera la microscopie à immunofluorescence et des tests de perméabilité au dextran fluorescent, dans le cadre d'une collaboration en cours avec l'équipe de Sandrine Bourdoulous à l'Institut Cochin (Paris). Les résultats seront approfondis in vivo après administration intraveineuse de PSF et évaluation de la perméabilité du cortex cérébral au dextran fluorescent. Nous évaluerons le rôle in vivo des PSF dans la méningite bactérienne en étudiant la virulence de mutants isogéniques de PN pour PSF1 et PSF2 après administration par voie rétro-orbitaire³.
2.Caractériser le mécanisme de cytotoxicité endothéliale déclenché par ces PSF.
Dans l'objectif 2, le mécanisme de perméabilisation de la membrane plasmique induite par les PSF sera analysé par imagerie calcique et étude des voies de signalisation associées à la perméabilisation de la membrane mitochondriale, conduisant à l'activation des caspases et à l'apoptose. Nous étudierons le mode d'action des PSF en caractérisant les cibles modifiées par l'activité enzymatique de PSF1 et en étudiant in vitro l'interaction avec les membranes lipidiques et l'activité potentielle de formation de pores de PSF2.

L'équipe receveuse a isolé des mutants de souches de sérotypes 2 et 4 déficients en cytotoxicité endothéliale. L'analyse comparative par spectrométrie de masse des sécrétomes des souches sauvages et mutantes, suivie d'une analyse bioinformatique de novo, a permis l'identification d'un nombre limité de candidats PSF communs aux deux sérotypes. Nous avons constaté que les candidats PSF1 et PSF2, lorsqu'ils sont purifiés sous forme de peptides recombinants dans E. coli K12, présentent une cytotoxicité envers les cellules endothéliales. PSF1 est une enzyme caractérisée pour laquelle nos résultats préliminaires indiquent qu'une mutation ponctuelle inactivant son activité catalytique altère sa cytotoxicité endothéliale. PSF2 est un petit peptide cationique, ce qui suggère qu'il pourrait interagir directement avec les membranes des cellules hôtes.

1. Caractériser le rôle de ces PSF dans la perméabilisation de la BBB et la méningite PN
2. Caractériser le mécanisme de cytotoxicité endothéliale déclenché par ces PSF.

Dans l'objectif 1, le doctorant étudiera les effets des PSF sur les jonctions intercellulaires des monocouches de cellules endothéliales de la microvascularisation cérébrale et l'intégrité de la barrière cellulaire endothéliale en utilisant l'analyse par microscopie à immunofluorescence et des tests de perméabilité au dextran fluorescent dans le cadre de travaux collaboratifs en cours avec l'équipe de Sandrine Bourdoulous à l'Institut Cochin, Paris. Les résultats seront étendus in vivo suite à l'administration intraveineuse de PSF et à la perméabilité du cortex cérébral au dextran fluorescent. Nous évaluerons le rôle in vivo du PSF dans la méningite bactérienne en étudiant la virulence de mutants isogéniques de PN pour PSF1 et PSF2 après administration par la veine rétro-orbitale3.Dans l'objectif 2, le mécanisme de perméabilisation de la membrane plasmique déclenché par les PSFs sera analysé par imagerie calcique et en étudiant les voies de signalisation associées à la perméabilisation de la membrane mitochondriale conduisant à l'activation des caspases et à l'apoptose4.