L'étude des antimicrobiens comme modulateurs du système de sécrétion de type VI de vibrio cholerae

Abstract

Vibrio cholerae est une Gamma protéobactérie, colonisant les environnements aquatiques marins mais aussi les rivières et les estuaires. V. cholerae est l'agent étiologique du choléra, maladie toujours considérée comme problème majeur de santé publique et causant d'importantes diarrhées aqueuses. Cette bactérie possède de multiples facteurs de virulence, dont la toxine cholérique et le pilus corégulé avec la toxine, responsables des symptômes typiques de la maladie. Cependant, V. cholerae possède d'autres facteurs de virulence, dont le Système de Sécrétion de Type VI (SST6) qui est un système permettant à la bactérie d'injecter des effecteurs bactériens dans les cellules voisines eucaryotes ou procaryotes. De ce fait, le SST6 est impliqué aussi bien dans la virulence chez l'Homme que dans la compétition inter-bactérienne. Lors de son cycle de vie, la bactérie est en contact étroit avec de nombreuses molécules antimicrobiennes provenant du système immunitaire de l’hôte, du microbiote intestinal mais aussi de l’environnement aquatique où des antibiotiques sont retrouvés en concentrations sous-létales. Ces molécules antimicrobiennes sont connues pour moduler les gènes de virulence des bactéries pathogènes. Ainsi, nos recherches se basent sur l’hypothèse que de faibles doses en antimicrobiens auraient la capacité de moduler le SST6 de Vibrio cholerae. Ainsi, afin de déterminer l’impact des antimicrobiens sur le SST6, des analyses de protéomique par spectrométrie de masse puis par Western blot dirigés contre des protéines du SST6 ont été réalisées sur des bactéries traitées avec différents antimicrobiens en concentrations sous-létales. Puis, les activités bactéricides du SST6 de Vibrio cholerae ont été analysées par des tests de compétitions inter bactériennes avec Escherichia coli et pour finir, nous avons évalué la capacité du SST6 à apporter à Vibrio cholerae une résistance aux antimicrobiens. Nos résultats démontrent que la présence d’antimicrobiens lors de la croissance bactérienne peut moduler l’abondance des protéines du SST6 dans les cellules et sécrétées, mais cette modulation ne se reflète pas sur les activités bactéricides de V. cholerae. Enfin, nous n’avons pas trouvé d’implication du SST6 dans la résistance aux antimicrobiens.

Vibrio cholerae is a Gamma proteobacterium, colonizing marine aquatic environments, rivers and estuaries. V. cholerae is the etiological agent of cholera, a disease still considered as a major public health problem, which causes severe watery diarrhea. This bacterium has multiple virulence factors, including cholera toxin and toxin coregulated pilus, which are responsible for the typical symptoms of the disease. However, V. cholerae has accessory virulence factors, including the Type VI Secretion System (T6SS). The T6SS is a versatile weapon allowing bacteria to inject effectors into neighboring eukaryotic or prokaryotic cells. T6SS is involved in virulence in humans as well as in interbacterial competition. During its lifestyle, V. cholerae is in close contact with many antimicrobial molecules produced by the host immune system or the gut microbiota but also from aquatic environment where antibiotics are often found in sub-lethal concentrations. These antimicrobial molecules are known to modulate virulence genes of pathogenic bacteria. Thus, our research is based on the hypothesis that low doses of antimicrobials would have the ability to modulate Vibrio cholerae T6SS. In order to determine the impact of antimicrobials on the T6SS, proteomic analyzes by mass spectrometry and by Western blot directed against T6SS proteins have been carried out on bacteria grown with different antimicrobials at sub-lethal concentrations. Then, the bactericidal activities of Vibrio cholerae T6SS has been studied by inter bacterial competition using Escherichia coli as a prey. Finally, we evaluated the ability of T6SS to provide Vibrio cholerae antimicrobial resistance. Our results demonstrated that the presence of antimicrobials during bacterial growth can modulate the abundance of T6SS proteins in the bacterial cells and secreted. However, we were unable to clearly demonstrate that this modulation affected interbacterial competition involving Vibrio cholerae. Finally, we found no evidence that the T6SS is involved in antimicrobial resistance.