Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Peste – transmission – Dissertation universitaire“

L'agent de la peste, Yersinia pestis, obstrue le tube digestif de la puce pour augmenter seschances d'être transmise à un hôte mammifère. Ici, nous avons cherché à identifier et à étudier lerôle de nouveaux gènes de Y. pestis impliqués dans la production d'une infection transmissible parles puces. Pour cela, nous avons d'abord développé une méthode (fondée sur la bioluminescence)qui permet d’évaluer des mutants dans l’insecte à un rythme sans précédent. Puis, nous avonsappliqué notre méthode pour cribler une banque de mutants (chacun dépourvu d'un ou plusieursdes gènes précédemment identifiés comme étant surexprimés chez les puces) que nous avonsgénérée. Notre criblage a listé plusieurs nouveaux facteurs potentiellement importants dans latransmission de Y. pestis par les puces. Parmi eux figure LipB qui catalyse la première étape desynthèse du lipoate (un cofacteur greffé de manière covalente à au moins trois enzymes dumétabolisme central). Nos études ultérieures ont également révélé que la deuxième et dernièreenzyme de la voie biosynthèse du lipoate, LipA, mais aussi la lipoate ligase LplA (greffant sur lesapoenzymes le lipoate collecté depuis le milieu extérieur) sont également requis pour produire uneinfection transmissible par les puces. Grâce à des approches bactériologiques, microscopiques etbiochimiques réalisées in vitro, ex-vivo et in vivo, nous avons mis au jour que la voie debiosynthèse et de récupération du lipoate sont impliquées dans la colonisation du proventricule etde l'estomac de l'insecte. De manière intéressante, nous avons également révélé que LplAparticipe, grâce son activité octanoate ligase, à la première étape de la biosynthèse du lipoatependant la colonisation du proventricule, mais pas pendant la colonisation de l’estomac. Enfin,nous avons découvert que, dans la puce, Y. pestis utilise principalement le lipoate fourni par laprotéolyse digestive (vraisemblablement sous forme de peptides de lipoylés) plutôt que le lipoatelibre dans le sang car le lipoate est rapidement épuisé par le vecteur. Ainsi, des facteurs spatiauxet temporels dictent les stratégies de lipoylation de la bactérie lors d'une infection, et leréapprovisionnement en lipoate par protéolyse digestive dans le vecteur pourrait constituer untalon d'Achille exploité par les pathogènes
The agent of the plague, Yersinia pestis, obstructs the flea's digestive tract to be transmitted byfleas. Here, we sought to identify and study the role of new Y. pestis genes involved in theproduction of a transmissible infection in fleas. To this end, we developed a bioluminescencebasedapproach and employed it to investigate the mechanisms of pathogenesis at anunprecedented level of detail. Notably, we used our method to screen a library of mutants (eachlacking one or more of the genes previously identified as over-expressed in fleas) that wegenerated. Our screening listed several new and potentially important factors needed for fleabornetransmission of Y. pestis. Among them is LipB that catalyzes the first step of lipoatesynthesis (a cofactor covalently attached to at least three central metabolism enzymes). Oursubsequent studies have also revealed that the second and last enzyme of the lipoate biosynthesispathway, LipA, but also the lipoate ligase LplA (attaching lipoate scavenged from the environmentto apoenzymes) are also required to produce a transmissible infection in fleas. Thanks tobacteriological, microscopic and biochemical approaches carried out in vitro, ex-vivo and in vivo,we have revealed that bot the lipoate biosynthesis pathway and the lipoate scavenge pathway areinvolved in the colonization of the insect's proventriculus and midgut. Interestingly, we alsorevealed the salvage pathway’s enzyme LplA enhances the first step in lipoate biosynthesis duringforegut colonization but not during midgut colonization thanks to its octanoate activity. Lastly, wefound that Y. pestis primarily uses lipoate provided by digestive proteolysis (presumably as lipoylpeptides) rather than free lipoate in blood, which is quickly depleted by the vector. Thus, spatialand temporal factors dictate the bacterium’s lipoylation strategies during an infection, andreplenishment of lipoate by digestive proteolysis in the vector might constitute an Achilles’ heel thatis exploited by pathogens

Les notions selon lesquelles l’exposition environnementale peut être mémorisée et puisse dans des conditions défavorables favoriser l’apparition d’épimutations soulèvent la question d’une possible transmission transgénérationnelle chez l’Homme lorsque les gamètes sont atteints.Afin de répondre à la question du risque de transmission de dérégulation épigénétique (épimutation) chez l’Homme, nous l’avons abordé selon deux axes. Le premier nous a permis d’évaluer le risque de transmission intergénérationnelle chez un patient présentant un syndrome de Silver-Russell (SRS) et nous avons pu démontrer pour la première fois l’efficience de la reprogrammation épigénétique chez l’Homme pour des régions soumises à empreinte : disparition du défaut de méthylation du locus H19/IGF2 causal dans les gamètes du patient ainsi qu’une absence de transmission à sa descendance. Le second nous a conduit à dépister la présence d’épimutations spermatiques à partir de deux modèles : 1/ de pères d’enfants atteints de pathologies liées à l’empreinte parentale et 2/ de patients atteints de cancer testiculaire. Dans les 2 cas, l’analyse par pyroséquençage de leurs spermatozoïdes n’a pas mis en évidence de défaut d’empreinte. Néanmoins, nous avons retrouvé une association entre oligozoospermie et défaut d’empreinte spermatique.Le principal défi des études à venir est d’identifier les mécanismes intervenant dans l’apparition de ces épimutations. Les principales pistes convergent vers les petits ARNs non codants ou certaines régions de l’ADN dont les marques épigénétiques pourraient (au moins partiellement) échapper aux contrôles mis en place lors des phases successives de reprogrammation épigénétique
The notion that environmental exposure can be memorized and promote epimutation (defined as defects on DNA methylation) raises the question of possible epigenetic transgenerational transmission in humans. To address whether an epimutation could be transmitted in humans, we pursued two axes. First, the evaluation of intergenerational transmission in the family of a Silver-Russell patient has shown, for the first time, the efficiency of epigenetic reprogramming in humans, specifically on imprinted regions. Indeed, no imprinted defect on causal H19/IGF2 locus was detected in the patient’s spermatozoa or in the DNA of his daughter. The second axis was to assess the presence of sperm epimutations 1/ from fathers of children diagnosed with imprinted syndromes and 2/ from men presenting testicular seminoma. Pyrosequencing analyses on imprinted genes did not reveal any alteration of sperm DNA methylation, though we confirmed an association between oligozoospermia and sperm imprinting defects.The next step will be to identify the mechanisms involved in the origin of the sperm epimutation. The main hypotheses converge to small non-coding RNAs or certain DNA regions which escape to controls setting up (at least partially) at the time of epigenetic reprogramming

Les rétrovirus endogènes sont le résultat d’infections successives des cellules germinales de leurs hôtes par des rétrovirus. Cette infection avec transmission mendélienne du génome rétroviral est nommée endogénisation et correspond à un processus encore peu connu Drosophila melanogaster constitue un modèle de choix pour comprendre ce processus grâce à la présence naturelle du rétrovirius endogène gypsy. Chez les individus permissifs ce rétrovirus est d’abord exprimé au niveau d’une couche de cellules somatiques, puis il est ensuite transféré dans l’oovocyte. Chez les individus restrictifs, cette expression est alors réduite par les piRNAs, générés par le locus flamenco et ciblant les ARNs transcrits de gypsy. Dans ce travail, nous avons démontré que la bactérie endosymbiotique Wolbachia était capable de réduire la transmission maternelle lorsqu’elle était présente en même temps que le rétrovirus gypsy dans l’ovocyte, et ce , indépendamment des piRNAs Wolbachia représente donc le facteur négatif limitant l’invasion du généome de l’hôte par gypsy. Nous avons aussi isolé, à partir d’une culture de cellules embryonnaires, une forme infectieuse de gypsy capable de former des partcicules virales indectieuses et d’oinfecter une autre lignée de cellules. Les mécanismes permettant de rester infectieux sont encore inconnus, mais ces résultats pourraient aider à mieux comprendre le processus générald’endogénisation des retrovirus. L’ensemble de ce travail décrit ainsi plus précisemment les relations intimes et l’équilibre entre un hôte, ses habitants et un rétrovirusendogène
Retroviruses are viruses that have the ability to reverse transcribe their RNA genome into DNA to integrate it in the host genome. Sequencing of many eukaryotic genomes has revealed the presence of many of these endogenous retrovirus sequences. The mechanisms by which these retroelement colonize the genome are still unknown. The endogenous retrovirus gyspsy of Drosophilz melanogaster is a powerful experimental model to decipher this process. Gypsy is expressed in a sheet of somatic cells and transformed into the oocyte. This critical step is the first of the endogenization process which remains poorly understood. In this work we have shown that gypsy maternal transmission is reduced in the presence of the endosymbiotic bacteria Wolachia in a piRNAs independent way. Wolbachia represent a negative factor limiting gypsy genome invasion. We also isolate from a cell culture an infectious form of the gypsy endogenenous retrovirus. This form of gypsy is still able to form enveloped viral particles ans still have infectious properties. This process by which this virus can bud from the cell and still be infectious is unknown but i can lead to a better understanding of the endogenization process. Together this findings allow a better understanding of the complex relationship between host (and his inhabitants) and an endogenous retrovirus

L’amygdale est une structure du système nerveux central impliquée dans l’intégration des émotions comme la peur et l’anxiété. Des études ont également montré que l’amygdale peut moduler de façon positive ou négative la douleur par le biais des projections de son noyau de sortie, le noyau central de l’amygdale (CeA), sur les structures impliquées dans les contrôles nociceptifs descendants. Le complexe basolatéral de l’amygdale (BLA), placé en amont du noyau central, est intimement connecté à ce dernier et peut ainsi réguler son fonctionnement. Les données obtenues au cours de ma thèse ont montré l’existence d’un contrôle tonique amygdalien de la nociception et de la douleur, directement dépendant de l’équilibre entre l’excitation et l’inhibition au sein de la structure. Ainsi la modulation de l’une ou l’autre des neurotransmission influence directement la sortie douloureuse, chez des animaux sains ou neuropathiques. Par ailleurs, nous nous sommes également intéressés à l’étude précise du mode d’action d’une molécule anxiolytique non benzodiazépinique, l’étifoxine (EFX), et à son effet sur le comportement douloureux. Les résultats des injections d’EFX dans le BLA indiquent qu’elle induit une action analgésique chez les animaux neuropathiques, mais ne modifie pas les seuils de sensibilité des animaux sains. Cette action analgésique est dépendante de l’effet indirect neurostéroïdogène de l’EFX. Ceci, associé au fait que l’EFX ne présente pas ou peu d’effets secondaires, en fait une molécule particulièrement intéressante pour un traitement alternatif des douleurs neuropathiques. Dans une dernière partie, nous avons cherché à observer les mécanismes en jeu au niveau cellulaire lorsque l’EFX est appliquée sur les neurones du BLA. Ainsi, nous avons montré que l’EFX potentialise l’inhibition au sein de la structure, via trois mécanismes indépendants ; l’augmentation de la fréquence des courants post-synaptiques inhibiteurs miniatures (mCPSIs), l’augmentation de leur amplitude, et l’augmentation de leur constante de déactivation. Ces deux derniers effets sont dépendants de l’action neurostéroïdogène de l’EFX, tandis que l’effet sur la fréquence des mCPSIs est du à l’action de l’EFX sur le récepteur GABAA. Les résultats de ma thèse ont ainsi permis de montrer l’existence d’un contrôle tonique amygdalien de la douleur, dans le cadre d’animaux neuropathiques, mais également de la nociception, chez des animaux sains. Par ailleurs, la place du complexe basolatéral de l’amygdale, souvent peu prise en compte dans les études sur la douleur, a été redéfinie. Ce complexe doit être pris en considération dans le circuit de la douleur et son rôle de pilote du noyau central de l’amygdale ne doit pas être négligé
The amygdala is a major control center of the emotions, but also integrates sensory, especially nociceptive information. Cortical afferents to the amygdala largely target its basolateral complex. The basolateral amygdala (BLA) then projects to the central amygdala nucleus, which in turn projects densely to the periaqueductal gray and thus can drive a behavioural output via the spinal cord. Data obtained during my thesis have shown that the balance between excitation and inhibition in the BLA triggers an tonic control of pain. Therefore modulating one of the neurotransmission directly influences the pain threshold of control or nociceptive mice. My thesis work also focused on the functioning of an anxiolytic and non benzodiazepinic drug ; Etifoxin (EFX). This molecule as a positive modulator of GABAA receptors and indirectly by increasing the synthesis of neurosteroids, also known as strong modulator of these receptors. In our team, we already showed that EFX has anti-nociceptive effects when injected intraperitonealy in rats. Here we wanted to determine the action of EFX on pain descending control drive by BLA. We showed that EFX infusion in the BLA seems to be anti-nociceptive, inducing a recover of the pre-cuff mechanical threshold level. We also used a patch-clamp approach to study directly in vitro the modulation of the inhibitory synaptic transmission produced by EFX. We showed that EFX potentiate the inhibition in BLA neurons via different and complementary mechanisms. These potentiating effects are mostly dependent of a neurosteroidogenesis increase

Les glucocorticoïdes (GC) sont des hormones stéroïdes synthétisées par les glandes surrénales. La production de ces GC est une des réponses de l’organisme pour rétablir l’homéostasie grâce à différentes actions comprenant des effets centraux sur le comportement et la douleur. C’est ce dernier qui a fait l’objet de mes travaux dans le cadre de cette thèse.Les afférences sensorielles primaires véhiculent les informations de la périphérie dans les cornes dorsales de la moelle épinière. Ces informations qui peuvent être nociceptives sont modulées par un réseau de neurones spinal avant d’être transmises et intégrées. Nous avons montré que les GC sont impliqués dans la maturation et le fonctionnement de la transmission inhibitrice faisant intervenir le neurotransmetteur GABA. Dans les cornes dorsales, cette inhibition est cruciale pour limiter les mécanismes de transmission de l’information nociceptive
Glucocorticoids (GC) are steroid hormones synthesized in adrenals following HPA axis activation. GC production is a response of the organism to alleviate homeostasis perturbations through different actions. One of them involves central neuronal modulation of behavior and pain perception.Primary afferents convey peripheral sensory information in the dorsal horns of the spinal cord. This information can be nociceptive and are modulated by a spinal neuronal network before being transmitted and integrated. We showed that GC are implied in the maturation and functioning of the inhibitory transmission involving GABA neurotransmitter. In the dorsal horns this inhibitory transmission is of major importance, limiting the processing of nociceptive information