Thèse Stratégies d'Invasion des Microsporidies et Rôle du Cytosquelette de la Cellule Hôte dans l'Établissement de l'Infection H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Clermont Auvergne
École doctorale : Sciences de la Vie, Santé, Agronomie, Environnement
Laboratoire de recherche : Laboratoire Microorganismes : Génomes et Environnement
Direction de la thèse : FREDERIC DELBAC ORCID 0000000318420276
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-06-15T23:59:59

Les microsporidies sont des champignons parasites intracellulaires obligatoires capables d'infecter de nombreux hôtes, dont l'Homme. Leur infection repose sur un mécanisme d'invasion original impliquant l'extrusion d'un tube polaire permettant l'injection du sporoplasme dans la cellule hôte. Malgré les progrès récents, les mécanismes moléculaires impliqués dans l'adhésion et l'invasion ainsi que les processus cellulaires permettant l'entrée du parasite dans la cellule restent encore mal compris.
Plusieurs modes d'invasion ont été décrits, incluant l'injection directe du sporoplasme, son internalisation après éjection à la surface cellulaire, ou encore l'endocytose de la spore suivie de sa germination. Bien que ces mécanismes semblent coexister, leur importance relative demeure inconnue, tout comme le rôle du cytosquelette et des voies d'endocytose de la cellule hôte dans ces processus.
Ce projet repose sur l'hypothèse que les microsporidies utilisent des stratégies d'invasion distinctes selon leur mode de développement intracellulaire et le type cellulaire infecté, en exploitant notamment la dynamique du cytosquelette et les mécanismes d'internalisation de la cellule hôte. Cette hypothèse sera étudiée à l'aide de deux modèles aux stratégies différentes : Encephalitozoon cuniculi, qui se développe dans une vacuole parasitophore, et Anncaliia algerae, qui se multiplie directement dans le cytosol. Le projet visera à identifier les acteurs moléculaires impliqués dans l'invasion, à caractériser les voies d'entrée du parasite et à analyser le rôle du cytosquelette et de l'endocytose grâce à des approches d'imagerie, pharmacologiques et génétiques.

Les microsporidies constituent un groupe de champignons parasites intracellulaires obligatoires capables d'infecter une grande diversité d'hôtes, allant des invertébrés aux vertébrés, y compris l'Homme. Chez les humains, plusieurs espèces, notamment celles du genre Encephalitozoon cuniculi, sont responsables d'infections opportunistes pouvant entraîner des pathologies sévères, en particulier chez les patients immunodéprimés. Ces parasites possèdent un mécanisme d'invasion unique reposant sur l'extrusion d'un tube polaire permettant l'injection du sporoplasme dans la cellule hôte, un processus encore mal compris au niveau moléculaire et cellulaire.

Malgré les avancées récentes permises par la génomique et la biologie cellulaire, les mécanismes précis d'adhésion et d'entrée dans la cellule hôte restent largement inconnus. Plusieurs modes d'invasion ont été proposés, incluant l'injection directe du sporoplasme, l'internalisation du sporoplasme à la surface cellulaire ou encore l'endocytose de la spore suivie de sa germination. Cependant, la contribution relative de ces différents mécanismes et les molécules impliquées dans l'interface parasite-cellule hôte demeurent encore peu caractérisées.

Par ailleurs, les microsporidies présentent des stratégies intracellulaires différentes selon les espèces. Par exemple, Encephalitozoon cuniculi se développe au sein d'une vacuole parasitophore, tandis que Anncaliia algerae se multiplie directement dans le cytosol de la cellule hôte. Ces différences suggèrent l'existence de mécanismes d'invasion et d'interactions cellule hôte-parasite distincts, qui restent à élucider.

Dans ce contexte, une meilleure compréhension des processus cellulaires exploités par les microsporidies, notamment le rôle du cytosquelette et des voies d'endocytose de la cellule hôte, apparaît essentielle. L'identification des acteurs moléculaires impliqués dans l'invasion et l'établissement de l'infection constitue un enjeu majeur pour mieux comprendre la biologie de ces parasites et pourrait ouvrir la voie à de nouvelles stratégies de contrôle ou de traitement des infections microsporidiennes

Ce projet vise à mieux comprendre les mécanismes d'invasion des microsporidies et les interactions moléculaires à l'interface parasite-cellule hôte. Pour cela, trois objectifs principaux sont poursuivis. Le premier consiste à identifier les protéines parasitaires impliquées dans l'adhésion et l'invasion des cellules hôtes, ainsi que leurs récepteurs potentiels à la surface cellulaire. Le deuxième objectif vise à caractériser les différentes voies d'invasion utilisées par les microsporidies et à déterminer leur importance relative selon l'espèce et le type cellulaire infecté. Enfin, le troisième objectif consiste à déterminer le rôle du cytosquelette et des voies d'endocytose de la cellule hôte dans l'entrée du parasite, afin de mieux comprendre les mécanismes cellulaires exploités par ces parasites lors de l'infection.

Les méthodes utilisées dans ce projet combinent analyses bioinformatiques, approches protéomiques, imagerie cellulaire et biologie cellulaire fonctionnelle afin d'étudier les mécanismes d'invasion des microsporidies. Des analyses bioinformatiques et des approches protéomiques (co-immunoprécipitation, pull-down et LC-MS/MS) permettront d'identifier les protéines parasitaires impliquées dans l'adhésion et l'invasion ainsi que leurs récepteurs potentiels sur les cellules hôtes. Les processus d'invasion seront étudiés par microscopie confocale, microscopie électronique et live-imaging dans différents modèles cellulaires (fibroblastes, macrophages et épithéliums en interface air-liquide). Le rôle du cytosquelette et des voies d'endocytose sera analysé grâce à des approches pharmacologiques et génétiques (RNAi, CRISPR-Cas9) ainsi qu'à l'utilisation de marqueurs endosomaux. Enfin, la quantification de l'infection parasitaire sera réalisée à l'aide de méthodes telles que la qPCR et l'hybridation in situ, afin d'évaluer notamment l'effet d'inhibiteurs ou d'anticorps ciblant les protéines impliquées dans l'invasion.