Thèse Étude de le Survie Intracellulaire et Identification des Facteurs de Virulence de Nocardia Nova un Pathogène Émergent de l'Homme H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Montpellier
École doctorale : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé
Laboratoire de recherche : IRIM - Institut de Recherche en Infectiologie de Montpellier
Direction de la thèse : Mickael BLAISE ORCID 0000000278603464
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-11T23:59:59

Les bactéries du genre Nocardia sont des actinobactéries à Gram positif responsables d'infections opportunistes chez l'homme, touchant principalement les poumons, la peau et le système nerveux central. Les formes disséminées et cérébrales présentent un pronostic sévère, avec une mortalité pouvant atteindre 80 %. Malgré leur importance clinique croissante, les mécanismes moléculaires permettant à ces bactéries d'envahir les cellules humaines et d'y survivre restent très mal caractérisés. La recherche fondamentale sur les Nocardia est en effet peu développée. Ainsi, les facteurs de virulence et de survie conférant : i) la capacité des Nocardia à envahir de nombreux types cellulaires et ii) leur capacité de survie intracellulaire ne sont pas connus. Le mode de vie intracellulaire des Nocardia ayant été peu étudié, nous chercherons à élucider les mécanismes leurs permettant de survivre dans des lignées de cellules humaines. À cette fin, nous mettrons en oeuvre deux approches complémentaires afin d'identifier les gènes favorisant la survie intracellulaire de Nocardia nova une des espèces les plus représentées en clinique.
i) Approche directe. Nous avons identifié un gène qui pourrait moduler la réponse immunitaire en contrôlant la sécrétion d'interleukine, IL-10, et de TNF- par les monocytes en réponse à l'infection par des bacilles proches des Nocardia. Ce même gène pourrait moduler la réponse autophagique de la cellule hôte. L'autophagie est un processus de recyclage du matériel cellulaire dans les conditions normales et pathologiques et une voie importante pour contrer l'entrée de pathogènes. L'équipe AMI, spécialiste du suivi intracellulaire de pathogènes et de la réponse autophagique, a identifié un ou plusieurs gènes codant pour des enzymes de type N-acétyltransférases dans tous les génomes des espèces de Nocardia analysés, et qui pourrait être impliquée dans la virulence et l'invasion de ces espèces. Nous émettons l'hypothèse que ces enzymes, connues pour être sécrétées et pour inhiber la voie d'autophagie chez des bactéries proches des Nocardia, pourraient également inhiber cette voie lors de l'infection des Nocardia. Ainsi, la première partie du projet de thèse sera consacrée à créer des mutants knock-out de ces gènes cibles chez Nocardia nova. Ces souches KO seront ensuite comparées, aux souches sauvages et complémentées, dans leur capacité à envahir et se répliquer dans la lignée humaine monocytaire THP-I. La modulation ou l'inhibition de l'autophagie de ces différents variants sera évaluée par des approches de microscopies et biochimiques.
ii) Approche indirecte. Une banque de mutants obtenus par insertion de transposon sera construite afin de générer aléatoirement des mutants knock-out de N. nova. Cette banque sera ensuite criblée pour sa capacité à infecter les THP-I et identifier les gènes pouvant moduler la réponse autophagique et la survie intracellulaire. Pour suivre la réponse autophagique, nous établirons un criblage à haut débit en évaluant la formation de punctas de LC3B qui est une lecture directe de la réponse autophagique dans la cellule infectée. L'expression de LC3B couplée à la GFP sera utilisée, et la fluorescence sera analysée par microscopie confocale. En parallèle, nous pourrons identifier les gènes impliqués dans la survie intracellulaire des mutants de N. nova en suivant et quantifiant des bacilles fluorescents infectants les cellules, grâce à des microscopes à fluorescence et à haut-débit (plateforme CEMIPAI sur site). Ce projet mêlant techniques microbiologique, biochimique, de biologie cellulaire et de microscopie devrait permettre de mieux comprendre les infections à Nocardia et d'identifier des facteurs de virulence et de possibles nouvelles cibles thérapeutiques.

Ce projet de thèse s'inscrit dans le contexte de l'étude de bactéries pathogènes de l'homme et considérées comme émergentes et pour lesquelles les mécanismes d'invasion et de virulence ont été très peu explorés. Les formes sévères des infections à Nocardia sont très difficiles à traiter et sont souvent ponctuées d'échecs thérapeutiques. Une meilleure connaissance des infections à Nocardia pourrait conduire à l'identification de nouvelles cibles/pistes thérapeutiques.

Identifier les facteur de virulence responsables de la survie intracellulaire des Nocardia

Les méthodes utilisées seront inhérentes à celle de la microbiologie : dénombrement de bactéries et approches génétiques d'invalidation de gène. Des approches de biologie cellulaire et de microcopie confocale. Des approches biochimiques : western-blot, immunoprécipiation, protéomique.