Identification de marqueurs de Virulence de Mycobacterium abscessus de réplication intracellulaire dans les Phagocytes

Le genre Mycobacterium comprend des espèces allant des organismes saprophytes inoffensifs aux principaux agents pathogènes humains. Les espèces pathogènes notoires comme Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium marinum et Mycobacterium ulcerans appartiennent au sous-groupe de croissance lente mycobactéries (SGM). En revanche, le sous-groupe de croissance rapide mycobactéries (RGM) se caractérise par leur capacité à former des colonies visibles en moins de 7 jours, sur un milieu gélosé. Le groupe RGM comprend plus de 180 espèces, principalement des mycobactéries saprophytes non pathogène. Études sur les interactions avec leurs hôtes RGM ont principalement porté sur Mycobacterium smegmatis et démontrent que ces mycobactéries sont rapidement éliminés par l’action bactéricide des macrophages.

Mycobacterium abscessus est l’un des rare GRM qui sont pathogènes pour l’homme et est responsable d’un large éventail d’infections allant de la peau et des tissus mous pour les infections pulmonaires et disséminées. M. abscessus est considéré, avec Mycobacterium avium, d’être le principal pathogène mycobactérie dans la fibrose kystique les patients¹.

Diverses études effectuées sur M. abscessus indiquent que cette mycobacterium se comporte comme un agent pathogène intracellulaire, capable de survivre la réponse bactéricide des macrophages et des fibroblastes dans les poumons et la peau, ce qui n’est pas habituellement observée dans RGM ^{2 , 3 , 4}. analyse du génome de M. abscessus a identifié les voies métaboliques se trouves généralement dans les micro-organismes environnementaux en contact avec le sol, les plantes et les milieux aquatiques, où les amibes libres sont souvent présent⁵. Ils ont également démontré que M. abscessus est doté de plusieurs gènes de virulence, introuvables dans le GRM saprophyte et non pathogènes, probablement acquis par le transfert horizontal de gènes dans un créneau favorable aux échanges génétiques qui pourraient rassembler diverses bactéries résistantes amibes.

Expérimentalement, l’un des premiers résultats frappants a été l’observation d’une croissance intracellulaire de M. abscessus dans les macrophages, ainsi que pour M. tuberculosis⁶. M. abscessus résiste également à l’acidification du phagosome, apoptose et autophagie, trois mécanismes essentiels de la résistance cellulaire à l’ infection par². Il a même été démontré que M. abscessus est en mesure d’établir une communication immédiate entre le phagosome et le cytosol, un environnement plus riche en nutriments qui pourrait favoriser la multiplication bactérienne,². On en sait très peu sur les avantages de génomiques qui M. abscessus possède ou a acquis afin de permettre la survie dans un environnement intracellulaire. Co-culture d’amibes est une méthode efficace qui a permis l’isolement de nombreuses bactéries résistantes amibes nouveau comme Mycobacterium massiliense^7,8. Une capacité de se multiplier dans les amibes a été observée, dans un modèle d’aérosolisation de M. abscessus chez la souris, qui peuvent conférer une virulence accrue à M. abscessus⁴. Une hypothèse est que M. abscessus avait développé des traits génétiques rencontrées au sein de cet environnement pour survivre dans les cellules phagocytaires, qui sont distinguent des autre non pathogènes RGM. Ces acquisitions pourraient favoriser la capacité de se propager et sa virulence chez l’hôte humain.

Ce rapport décrit les outils et méthodes pour mettre en évidence les avantages génomiques conférés à M. abscessus pour survivre dans l’environnement d’amibes. À cet effet, la projection des mutants de transposon M. abscessus est tout d’abord décrit, sur la souche de type Acanthamoeba castellanii , qui permet l’identification de défectueux de mutant pour croissance intracellulaire. Une seconde projection dans les macrophages est également signalée, pour vérifier si ce défaut persiste chez l’hôte humain. Deuxièmement, pour comprendre les mécanismes qui sont mobilisés par M. abscessus pour s’adapter à la vie en phagocytaires cellules et augmentation de sa virulence chez l’animal hôte, une méthode spécifiquement adaptée pour M. abscessus a été mis au point, après la co-culture en présence d’amibes qui a permis l’extraction de l’ARN total des bactéries intra-amibiennes. En conséquence, une vue d’ensemble des gènes de M. abscessus qui sont nécessaires pour mener une vie intracellulaire a été développée.