Description

Les neutrophiles sont les leucocytes les plus abondants et représentent la première ligne de défense contre les bactéries pathogènes. L'activité antimicrobienne des neutrophiles repose sur leur capacité à déclencher un stress oxydant dépendant de la myéloperoxydase (MPO). Parallèlement à la production largement décrite d'acide hypochloreux (HOCl), la formation d'autres entités hautement oxydantes par la MPO lors d'une infection bactérienne a été récemment suggérée. Parmi les candidats potentiels, des études in vitro ont proposé l'implication de la N-chlorotaurine (N-ChT) et de l'hydroperoxyde urate (UA-OOH). La N-ChT est générée par la réaction entre la taurine (un dérivé d’acide aminé abondant) et l’HOCl, alors que l'UA-OOH est produit par l'oxydation de l'urate (dérivé du catabolisme des purines) catalysée par la MPO dans une situation de stress oxydant. NeutrOX est un projet multidisciplinaire, rassemblant chimistes, microbiologistes et immunologistes, qui vise à caractériser pour la première fois in vivo l'activité antimicrobienne d’espèces oxydantes, autres que HOCl, générées par la MPO. Ce projet utilisera Salmonella comme organisme pathogène modèle. Au cours de l’interaction Salmonella-neutrophiles, NeutrOX abordera deux questions fondamentales liées au stress oxydant médié par les neutrophiles: 1) Les entités hautement oxydantes dépendant de la MPO, la N-ChT et l’UA-OOH, se forment-elles au cours d'une infection par Salmonella ? 2) Comment Salmonella réagit-elle à ces oxydants ? Après une première étape de synthèse chimique conduisant à la préparation et la purification de la N-ChT et de l'UA-OOH, des méthodes analytiques et spectrométriques robustes seront mises en place pour détecter ces espèces, dès les plus faibles concentrations, dans différents milieux biologiques. Ce large éventail de techniques - une fois optimisées -, sera ensuite appliqué pour suivre la formation de la N-ChT et de l’UA-OOH dans les neutrophiles humains infectés par Salmonella. Deuxièmement, nous caractériserons in vitro les activités antimicrobiennes de la N-ChT et de l'UA-OOH contre Salmonella. Nous identifierons par la suite les mécanismes moléculaires de résistance pour chacun de ces stress, une étape importante pour mieux comprendre les voies d'adaptation et de survie de ce pathogène. Enfin, nous mettrons à profit cette étude moléculaire pour développer des sondes de détection biologiques appelées « biosenseurs » bactériens (promoteur fusionné à un gène codant pour une protéine fluorescente) dont l’expression constituerait un marqueur de la présence d’un ou plusieurs oxydants dérivés de la MPO. Ces biosenseurs seraient alors des outils performants pour la détection in vivo des dérivés oxydants à l’échelle de la cellule unique, à mettre en parallèle avec le suivi de la formation de UA-OOH et N-ChT dans le milieu par les techniques analytiques précédemment développées. Le but ultime de NeutrOX sera d’étudier in vivo, dans un modèle murin de salmonellose, la pertinence du suivi des différentes entités oxydantes produites par la MPO que nous ciblons et de déterminer leurs contributions respectives dans la réponse de l'hôte à l'infection par Salmonella. Les concepts innovants et les informations obtenues au cours de ce projet permettront de mieux appréhender l'importance du stress oxydant produit par la réponse immunitaire de l'hôte. De plus, ce projet sera décisif en implémentant notre compréhension des stratégies de défense des pathogènes contre le stress oxydant et pourrait servir également d’empreinte pour la conception et le développement futur de nouveaux agents antibactériens.

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