Pseudomonas mosselii, un pathogène émergent ?

(Article 4, Leneveu-Jenvrin et al, 2013)

P. mosselii est une nouvelle espèce du genre Pseudomonas qui a été caractérisée en 2002

(Dabboussi et al, 2002). Des analyses de l’ADNr16S, oprF et oprD ont montré que P. mosselii a un lien phylogénétique avec des souches cliniques de P. putida. Un cas d’endocardite due à la pose d’une valve cardiaque a été associé à P. mosselii en 2009 (McLellan and Partridge, 2009), suite à cela il a été suggéré que cette bactérie pourrait être un pathogène potentiel. A peu près à la même période, une étude effectuée sur des biopsies de l’iléon d’enfants atteints de la maladie de Crohn a permis d’identifier la présence de séquence d’ADNr16S de plusieurs bactéries du genre Pseudomonas dont une proche de celle de P. mosselii (Wagner et al, 2008). Au sein du LMSM, il avait été montré que certaines souches de P. mosselii sont capables d’adhérer et entrainer une nécrose sur des cellules gliales de rat (Chapalain et al, 2008). Pour compléter ces travaux, nous avons étudié, dans le cadre de la thèse de Charlène Leneveu-Jenvrin que j’ai encadrée avec le Pr Sylvie Laurency, le comportement de deux souches de P. mosselii sur les cellules Caco-2/TC7 : P. mosselii ATCC BAA-99, une souche clinique ayant été isolée chez un patient souffrant d’infections pulmonaires (Dabboussi et al, 2002) ; et P. mosselii MFY161 collectée à l’hôpital Charles Nicolle de Rouen, à partir de l’urine d’un patient souffrant d’une hépatite alcoolique. Les résultats ont montré que les deux souches de P. mosselii étudiées présentaient une activité cytotoxique sur les cellules Caco-2/TC7. La lyse cellulaire la plus forte a été obtenue avec P. mosselii MFY161 (environ 65% de cytotoxicité). Cette valeur reste bien en dessous de celle de P. aeruginosa PAO1 qui entraine une lyse de 86% dans ces mêmes conditions, mais est très similaire aux résultats trouvés précédemment pour la souche clinique P. fluorescens MFN1032. P. mosselii ATCC BAA-99 et P. mosselii MFY161 se sont montrées peu invasives, et n’ont pas entraîné la production des cytokines IL-6 et IL-8. Par contre, ces deux bactéries ont provoqué une altération de la perméabilité épithéliale des cellules Caco-2/TC7 différenciées et se sont révélées être résistantes à de nombreux antibiotiques (Figure 11). Ceci est cohérent avec l’étude de Giani et al (Giani et al, 2012) qui avait suggéré que P. mosselii et certains pathogènes opportunistes inhabituels pourraient agir comme vecteur de transfert de gènes de résistance aux beta-lactamines.

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Figure 11 : Résistance aux antibiotiques chez P. mosselii ATCC BAA-99 et P. mosselii MFY161. Antibiotiques testés : ticarcilline (TIC), piperacilline (PRL), colistine (CT), imipenème (IPM), aztreoname (ATM), tobramycine (TOB), gentamycine (GN), amikacine (AK), ticarcilline+acide clavulanique (TIM), ceftazidime (CAZ), ciprofloxacine (CIP), cefsulodine (CFS), levofloxacine (LEV), trimethoprime-sulphamethoxazole (SXT), fosfomycine (FF) et netilmicine (NET).

R: Résistant, I: Intermediaire, S: sensible (classement selon les recommandations de l’antibiogramme de la Société Française de Microbiologie, CA-SFM, 2012).

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Ainsi, ces travaux sur P. mosselii et les précédents effectués sur P. fluorescens montrent qu’il ne faut pas négliger le suivi en milieu hospitalier de ces deux espèces bactériennes, même si leur pouvoir pathogène reste généralement limité comparé à celui de P. aeruginosa.

E) Etude in-vivo et ex-vivo. Effet de Pseudomonas fluorescens sur la perméabilité intestinale. Implication de NOD2. (Article 5, Alnabhani et al, 2015)

En collaboration avec le Pr Jean-Pierre Hugot, le Dr Frederick Barreau, et le Dr Ziad Alnabhani de l’unité INSERM UMR1149, nous avons effectué des expériences in-vivo et

ex-vivo chez la souris (Figure 12), pour essayer de mieux comprendre les interactions possibles

entre P. fluorescens et l’intestin, et pour voir si les effets délétères observés précédemment sur modèles in vitro pouvaient avoir une réelle signification biologique dans un organisme en cas d’infection. Les résultats obtenus ont montré qu’une infection par P. fluorescens MFN1032 est capable d’augmenter la perméabilité paracellulaire au niveau de l’iléon et des plaques de Peyer des souris C57BL/6. Les mécanismes en cause ont été recherchés et nous avons pu observer une augmentation de la sécrétion de TNF-α et d’IL-1β, ainsi que de l’expression de la MLCK (myosin light chain kinase) qui est connue pour son rôle dans la régulation de la perméabilité paracellulaire en réponse à l’IL-1β et aux pathogènes (Meinzer et al, 2012 ; Jung et al, 2012). Enfin, cette étude a montré que l’expression d’IL-1β par les macrophages infectés par P. fluorescens MFN1032 est dépendante de l’expression de Nod2 dans le compartiment hématopoïétique. Ainsi P. fluorescens MFN1032 semble altérer l’homéostasie de la barrière épithéliale par un mécanisme similaire à celui observé précédemment chez Yersinia pseudotuberculosis (Meinzer et al, 2012). Ces auteurs ont montré en effet que l’acétylation de RICK (un effecteur situé en aval de Nod2) par le facteur de virulence YopJ de Yersinia réduit son affinité pour NOD2. Quand RICK est inhibé, NOD2 est capable de former un complexe avec la caspase-1, ce qui conduit à la production d’IL-1β mature. Au vu de ces résultats, on peut supposer que des aliments réfrigérés contenant des bactéries telles que Pseudomonas ou Yersinia pourraient entraîner une augmentation de la perméabilité et de l’inflammation intestinales chez des personnes sensibles. Ceci conforte l’hypothèse émise précédemment d’un rôle potentiel des bactéries psychrotrophes et de la chaîne du froid dans la maladie de Crohn (Hugot et al, 2003).

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Figure 12 : Etude in-vivo et ex-vivo. Effet de Pseudomonas fluorescens sur la perméabilité

intestinale via Nod2, IL-1β et MLCK (schéma simplifié) (Article 5, Alnabhani et al, 2015)

Alnabhani Z, Montcuquet N, Biaggini K, Dussaillant M, Roy M, Ogier-Denis E, Madi A, Jallane A, Feuilloley M, Hugot JP, Connil N, Barreau F (2015). Pseudomonas fluorescens alters the intestinal barrier function by modulating IL-1β expression through hematopoietic NOD2 signaling. Inflamm Bowel Dis. 21(3):543-555

WT

Nod2KO

Etude in vivo

et ex vivo (Chambres de Ussing)

Mesures de perméabilité

IL-1RKO

Souris mutées sur le gène du récepteur Nod2

Souris mutées sur le gène du récepteur IL-1R

Nod22939iC

Souris WT (sauvages)

Infection des souris

avec Pseudomonas fluorescens MFN1032

IL-1RKO WT IL-1R Caspase-1 Cytokine IL-1β Nod2 MLCK Jonction serrée P. fluorescens MFN1032 Macrophage Pro-IL-1β P. fluorescens MFN1032 = Yersinia pseudotuberculosis

?

Implication de Nod2, IL-1β, et MLCK

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