Caractérisation de la hyaluronate lyase de S suis

La littérature actuelle montre des conclusions divergentes quant à l’implication de la hyaluronate lyase de S. suis dans la virulence [141, 142]. Des précisions sur l’implication de la hyaluronate lyase ou de son substrat, l’acide hyaluronique, dans le mécanisme de pathogénicité des infections à S. suis sont donc nécessaires afin de déterminer si cet enzyme est bel et bien un facteur de virulence pour la bactérie. Dans cet objectif, la caractérisation d’une hyaluronate lyase (ou hyaluronidase) et sa distribution en fonction des ST ont été réalisées afin d’établir un lien entre le degré de virulence des souches et la présence de cette activité.

L’acide hyaluronique est un constituant majeur de la matrice extracellulaire des vertébrés ayant principalement un rôle structural dans les tissus [143]. C’est un polysaccharide linéaire composé d’une répétition de dimères d’acide glucuronique et de N- acétylglucosamine aussi impliqué dans divers processus biologiques comme le développement embryonnaire, la migration cellulaire ou l’inflammation. Il fait également partie des constituants du liquide synovial responsable de la lubrification des articulations [144]. Certaines bactéries sont capables de sécréter de l’acide hyaluronique afin de l’utiliser comme constituant principal de leur capsule [145]. Dans le cas de S. suis sérotype 2, la capsule est formée majoritairement de galactose, glucose, acide sialique, N- acétylglucosamine ainsi que de rhamnose et aucune production d’acide hyaluronique n’a été observée.

Les hyaluronidases sont des enzymes capables de dégrader l’acide hyaluronique via divers mécanismes permettant de les classer en trois catégories. Les hyaluronidases de type testiculaire dégradent l’acide hyaluronique en formant un produit tétrasaccharidique composé de deux dimères d’acide glucuronique et de N-acétylglucosamine par une action endo-β-N-acétyl-D-hexosaminidase. Ce groupe de hayluronidases est le plus étudié à l’heure actuelle et est retrouvé dans les spermatozoïdes de mammifères, dans les lysosomes, le venin d’abeilles et de serpents. Le rôle de ce type de hyaluronidase serait de faciliter la

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dispersion des toxines des venins et de promouvoir la fertilité des spermatozoïdes. Le second groupe de hayluronidases est principalement retrouvé dans les glandes salivaires des sangsues et dégradent l’acide hyaluronique par une action endo-β-D-glucuronidase aboutissant en un produit tétrasaccharidique composé de dimères de N-acétylglucosamine et d’acide glucuronique. Leur rôle, comme celui des hyaluronidases de type testiculaire, serait de participer à la diffusion des toxines. Les hyaluronate lyases composent le dernier groupe de hyaluronidases. Elles sont exprimées par les bactéries et dégradent l’acide hyaluronique par une action N-acétyl-D-hexosaminidase en effectuant une β-élimination sur la liaison β-1-4 des dimères de N-acétylglucosamine et d’acide glucuronique. Il résulte donc de cette dégradation des disaccharides d’acide glucuronique et N-acétylglucosamine [144].

Le rôle exact des hyaluronidases bactériennes est encore peu connu et leur implication dans la virulence demeure sujet à débat [146]. Les streptocoques de groupe A sont dotés d’une activité hyaluronidase leur permettant de se disséminer au sein de l’hôte en détruisant la structure d’acide hyaluronique de la matrice extracellulaire des tissus sous-cutanés [147, 148]. Chez S. pyogenes, possédant une capsule riche en acide hyaluronique, la hyaluronidase a été retrouvée inactive chez les souches les plus virulentes. En effet, la capsule représente un important facteur de virulence pour la bactérie, et le fait d’avoir une hyaluronidase inactive lui permet de conserver cette structure. Par conséquent, Hynes et al. ont proposé que la hyaluronidase de S. pyogenes soit considérée comme un facteur d’anti- virulence puisque sa présence sous forme active réduit la virulence de la bactérie en dégradant sa capsule d’acide hyaluronique [145].

S. suis est capable de sécréter une hyaluronidase qui lui permet de dégrader l’acide

hyaluronique afin d’utiliser les disaccharides résultants comme nutriment [141]. En effet, la bactérie possède la capacité de fermenter ces sucres à la suite de l’action de la hyaluronidase. Toutefois, malgré l’hypothèse que la hyaluronidase de S. suis pourrait représenter un facteur de virulence pour la bactérie, aucun lien n’a pu être établi à l’heure actuelle entre la présence d’activité hyaluronidase et la virulence des souches étudiées [149]. Cette dernière étude a également démontré que de nombreuses souches de S. suis ne possèdent pas de hyaluronidase active suite à une insertion conservée de deux paires de

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bases dans le gène codant pour la hyaluronidase, entraînant un décalage du cadre de lecture. Ces souches produisent donc une hyaluronidase tronquée et, par conséquent, inactive. La seule hypothèse suggérant l’implication dans la virulence de la hyaluronidase de S. suis a été émise concernant cette version tronquée et inactive de la protéine chez S. suis P1/7. Plus spécifiquement, Wu et al. (2010) ont démontré la capacité de ce peptide à se lier à un inhibiteur d’angiogénine. Cette liaison permettrait l’activation d’une angiogénine chez l’hôte, entraînant une augmentation de la perméabilité vasculaire qui pourrait favoriser le passage de S. suis à travers la barrière hématoencéphalique, étape clé dans le développement des méningites bactériennes [142].

Cet objectif a pour but d’apporter davantage de précisions sur l’implication de la hyaluronidase de S. suis dans la virulence. Pour ce faire, un criblage de l’activité hyaluronidase ainsi qu’une étude de la diversité du gène codant pour la hyaluronidase ont été effectués sur des souches de S. suis sérotype 2 appartenant aux trois ST majeurs d’Amérique du Nord (ST1 : forte virulence ; ST25 : virulence intermédiaire ; et ST28 : faible virulence) afin de déterminer un lien entre le degré de virulence des souches et la présence d’une hyaluronidase active. Ensuite, une analyse des interactions entre S. suis et le substrat de la hyaluronidase, l’acide hyaluronique, a été menée afin de déterminer, si sa présence accrue en l’absence d’activité hyaluronidase pourrait avoir un impact sur les propriétés de virulence de la bactérie comme la formation de biofilm, l’adhérence aux hBMEC ainsi que l’expression de facteurs de virulence. Finalement, comme l’acide hyaluronique est impliqué dans les processus inflammatoires [150], la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires par les hBMEC a été analysée en présence de ce substrat.