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Caractérisation des rôles des régulateurs de l'homéostasie du fer chez une souche uropathogène d'Escherichia coli causant des infections extra-intestinales

Rima, Habib (2011). Caractérisation des rôles des régulateurs de l'homéostasie du fer chez une souche uropathogène d'Escherichia coli causant des infections extra-intestinales Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en microbiologie appliquée, 131 p.

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Résumé

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Les bactéries du genre Escherichia coli (E. coli) causant des infections extra­ intestinales (ExPEC) sont la principale cause d'infection du tractus urinaire chez les humains et certains animaux. Ces souches pathogènes possèdent plusieurs facteurs de virulence qui leur permettent de contrer les mécanismes de défense de l'hôte ainsi que les barrières physiques du système urinaire. Parmi ces facteurs, il y a des systèmes particuliers d'acquisition du fer et de résistance au stress oxydatif. La régulation de l'homéostasie du fer est donc importante pour E. coli et elle implique deux régulateurs principaux: Fur, un répresseur transcriptionnel, et RyhB, un petit ARN (acide ribonucléique) non codant. Les objectifs de ce projet consistaient à caractériser les rôles individuels et combinés de Fur et RyhB dans la virulence d'une souche ExPEC uropathogène: la souche CFT073. Celle-ci a été originellement isolée d'un cas de pyélonéphrite aiguë. Les rôles des régulateurs ont donc été plus précisément étudiés au niveau de deux facteurs importants pour la virulence: la production de sidérophores, un système d'acquisition ferrique bactérien efficace, et la capacité à survivre en présence d'un stress oxydatif. Dans un premier temps, des mutations simples et doubles au niveau des gènes ryhB et.fur ont été effectuées chez la souche uropathogène CFT073. Les mutants ont été testés pour leur capacité à croître dans différents milieux de culture dont un milieu riche, un milieu pauvre en fer, ainsi que l'urine humaine. De plus, les souches mutantes ont été testées pour leur capacité à produire, dans un milieu minimal, les trois principaux types de sidérophores : l'entérobactine, les salmochélines et l'aérobactine. Elles ont aussi été testées pour leur capacité de survie au stress oxydatif impliquant l'agent réactif qu'est le peroxyde d'hydrogène (H202). Afin d'étudier l'importance des régulateurs de fer pour la virulence bactérienne, les différents mutants ont finalement été testés pour leur pathogénicité dans un modèle d'infection de tractus urinaire murin. Les résultats démontrent que la perte de fur, chez le simple ou le double mutant déclenche un retard de croissance dans un milieu minimal pauvre en fer. De plus, la perte simultanée des régulateurs Fur et RyhB (double mutant) diminue significativement la capacité de la souche à produire les trois types de sidérophores ainsi qu'à survivre en présence d'un stress oxydatif associé au H202 • Ces données suggèrent donc qu'il existe un important rôle cumulatif des régulateurs de fer chez la souche uropathogène au niveau de la virulence. En effet, dans le modèle de co­ infection, qui consistait à étudier la capacité des mutants à être en compétition avec la souche sauvage CFT073, toutes les souches mutantes présentaient une atténuation (un décompte bactérien significativement plus petit que la souche sauvage) dans les reins des souris, 48 heures post-infection. De plus, le double mutant était aussi atténué dans la vessie au sein du même modèle. Étant donné les résultats significatifs que présentait la souche double mutante seule, celle-ci a été testée pour sa seule capacité à causer une infection dans le modèle du tractus urinaire murin. Les résultats après 48 heures post-infection démontrent ainsi que l'absence cumulative de Fur et RyhB a un impact important sur la virulence en raison du fait que la souche double mutante était atténuée dans la vessie des souris. Parallèlement, la même souche doublement complémentée a également été testée et elle était en mesure de regagner la capacité à causer une infection de façon comparable à la souche virulente sauvage. Ceci a ainsi permis d'attribuer de manière définitive les effets observés aux mutations ryhB etjur. Somme toute, cette étude est la première à avoir démontré des effets relationnels existants entre les régulateurs de l'homéostasie du fer, Fur et RyhB, sur la production de sidérophores, sur la sensibilité au stress oxydatif ainsi que sur la pathogenèse dans un modèle d'infection du tractus urinaire murin, chez la souche ExPEC CFT073.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Dozois, Charles M.
Informations complémentaires: Résumé avec symboles
Mots-clés libres: stress ; oxidation
Centre: Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt: 10 nov. 2015 14:42
Dernière modification: 10 nov. 2015 14:42
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/278

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