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Réponse cellulaire au pathogène intestinal Shigella

Dans un article publié le 20 août 2009 dans la revue Cell Host & Microbe, l’équipe dirigée par Frank Lafont à l’Institut de biologie de Lille, en collaboration avec des chercheurs de l’Institut Pasteur à Paris et de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, vient de découvrir un mécanisme de régulation inédit de la réponse cellulaire à Shigella flexneri, bactérie responsable de dysenteries chez l’homme.


Shigella flexneri est une bactérie pathogène chez l’homme, responsable de dysenteries. Les shigelles constituent encore à l’heure actuelle un enjeu majeur en santé publique dans les pays en voie de développement.

La pathologie est liée à un processus d’invasion de la muqueuse intestinale. Shigella flexneri pénètre dans les cellules épithéliales par phagocytose. Après internalisation, la bactérie se multiplie dans le cytoplasme de la cellule infectée après rupture de la vacuole qui la contient, selon un mécanisme à ce jour encore inconnu. 

L’équipe dirigée par Frank Lafont à l’Institut de biologie de Lille (UMR8161, CNRS/Institut Pasteur de Lille/Univ. Lille Nord de France) en collaboration avec des chercheurs de l’Institut Pasteur à Paris et de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne vient de mettre en évidence un mécanisme de régulation inédit de la réponse cellulaire à l’infectionpar Shigella flexneri.

Les chercheurs ont étudié les fragments membranaires de la vacuole d’internalisation après rupture et échappement de la bactérie dans le cytoplasme cellulaire. Leurs travaux révèlent un processus complexe de régulation qui se situe à la croisée de plusieurs voies de signalisation cellulaire qui régulent l’inflammation, la mort cellulaire par nécrose (apparaît après une lésion cellulaire, d’origine chimique ou physique, et résulte d’un processus dégénératif) et l’autophagie (processus qui permet de cibler dans une vésicule appelée autophagosome les organites intracellulaires endommagés et de les dégrader). Ces débris membranaires sont en effet loin d’être passifs ou inertes. Ils sont dirigés vers la voie autophagique mais participent activement à la modulation de la production de cytokines pro-inflammatoires (messagers chimiques impliqués dans la réaction inflammatoire locale et systémique) et permettent à la cellule d’éviter la mort cellulaire par nécrose.

Selon l’hypothèse des chercheurs, ces débris membranaires seraient un noeud de signalisation cellulaire, qui constituerait un signal de danger pour la cellule et que les mécanismes de subversion développés par Shigella flexneri adresseraient vers un compartiment de dégradation. Ce mécanisme est également utilisé par d’autres pathogènes à réplication intracytoplasmique comme la bactérie Listeria, agent causal de la listériose. Ces travaux permettent d’envisager sous un nouvel angle les processus d’usurpation des mécanismes cellulaires par les pathogènes et les réponses des cellules aux agressions membranaires. En outre, ils ouvrent de nouvelles perspectives pour l’étude de la réponse cellulaire à un stress membranaire.

figure article lafont

Figure : Cellules infectées par S. flexneri pendant 30 minutes. Les débris membranaires recrutent des molécules de signalisation cellulaire qui influencent les voies de l’inflammation et de la mort cellulaire.
Panneau du haut : Observation en microscopie électronique avec immunomarquage de la galectine-3 (billes d’or de 10nm) et des protéines polyubiquitinées (billes d’or de 6nm). Panneau du bas : Observation en microscopie confocale avec marquage du cholestérol (filipine en bleu), de la galectine-3, des protéines polyubiquitinées et des bactéries (immunomarquages correspondant en vert, rouge et cyan). © N. Dupont et al.

 

 

En savoir plus

  • Shigella phagocytic vacuolar membrane remnants participate in the cellular response to pathogen invasion and are regulated by autophagy
    Nicolas Dupont, Sandra Lacas-Gervais, Julie Bertout, Irit Paz, Barbara Freche, Guy Tran Van Nhieu, F. Gisou van der Goot, Philippe J. Sansonetti & Frank Lafont
    Cell Host & Microbe (2009), 6 : 137-149

 

Contact chercheur

Institut de biologie de Lille
UMR8161, CNRS/Institut Pasteur Lille/Universités Lille 1 et Lille 2
1 Rue du Professeur Calmette
BP 447
59021 Lille Cedex

 

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