Letteratura scientifica selezionata sul tema "Immunité des invertébrés"

Malgré des réglementations contraignantes, l’usage des antibiotiques en préventif est encore répandu en aquaculture, particulièrement pendant les phases critiques (stades précoces, métamorphose, transferts d’animaux), mais aussi chez des animaux en croissance. En plus des améliorations que l’on peut encore apporter en matière de zootechnie et de prophylaxie traditionnelle, des méthodes alternatives sont maintenant disponibles ou en développement. Les préparations microbiennes commercialisées pour les élevages terrestres sont de plus en plus utilisées pour les élevages de crevettes et de poissons, mais chaque espèce ou élevage demanderait des expérimentations particulières pour déterminer les produits et les doses les plus efficaces. En effet, les réponses des animaux à l’ajout des probiotiques peuvent être variables et l’absence de données fiables freine leur application en routine. Les probiotiques d’origine terrestre contenant des Lactobacillus, des Bacillus ou d’autres bactéries de genres connexes, ou bien encore des levures, ne conviennent pas pour les mollusques bivalves comme les huîtres, les coquilles St Jacques, les palourdes. Seules quelques bactéries marines sélectionnées protègent les larves de bivalves contre les infections bactériennes. Cependant, l’utilisation pratique de ces bactéries gram (-) pose de nombreux problèmes d’autorisation légale, de production, de conservation et de distribution. L’intérêt des probiotiques réside dans leurs effets multiples, qui associent à des activités antibactériennes, des effets sur l’hôte telles que la stimulation de la réponse immunitaire ou celle de la croissance, bien que les mécanismes d’action ne soient pas clairement identifiés. Par contre ils n’ont pas la même efficacité que les antibiotiques pour stopper une infection. Les prébiotiques comme les fructo-oligosaccharides constituent une autre possibilité d’améliorer la santé des animaux, et des essais ont montré leur efficacité chez les alevins de turbot par exemple. Une troisième alternative est représentée par les peptides antimicrobiens. Ces molécules ont un large spectre d’activité antimicrobienne. Ils peuvent tuer des bactéries gram (-) et gram (+), des champignons ou des virus enveloppés. Plusieurs de ces peptides viennent d’être découverts chez les invertébrés marins (crevettes et huîtres), où ils sont un élément essentiel de la défense de ces animaux sans immunité acquise. Ils pourraient remplacer avantageusement les antibiotiques à terme. Ils devraient générer moins de résistances chez les microorganismes cibles, car ils agissent sur les membranes cellulaires et ils devraient être plus vite dégradés sans produire de résidus.

Le clade des invertébrés cristallise en 2017 de grandes problématiques sociétales à la fois économiques et sanitaires. En effet un certain nombre des organismes présent dans ce groupe phylétique sont des vecteurs des grandes pandémies infectieuses telles que le paludisme (Anopheles sp), Zika, Chinkungunya, Fièvre jaune, etc (Aedes sp), Chagas (Triatoma sp) ou encore la bilharziose (Biomphalaria sp, Bulinus sp). La compréhension du système immunitaire de ces organismes vecteurs doit aider la communauté scientifique à proposer des solutions pour réduire la transmission de toutes ces maladies sur le terrain. Biomphalaria glabrata est le vecteur unique de la Bilharziose intestinale (Schistosomamansoni) en Amérique Latine. Depuis un premier cas de résistance induite par une première infection en 1998, de nombreux travaux ont exploré la réponse immunitaire mémoire innée de cet escargot tropical d’eau douce. Dans le cadre de ce travail de thèse, différents aspects de cette immunité (également appelé priming, résistance acquise) ont été explorés, de la mise en place phénotypiques, aux bases moléculaires et cellulaires. En premier lieu,nous avons pu démontrer qu’elle était dépendante d’une bascule phénotypique (d’une réponse cellulaire d’encapsulation à une réponse humorale) et transcriptomique qui lui permet de mieux répondre lors d’une seconde infection. La spécificité de cette réponse est portée par la production de répertoire complexe de récepteurs et d’effecteurs immunitaire spécifiques qui sont capables de différencier jusqu’aux différents stades de développement parasitaire d’une même espèce de parasite. Nous avons également pu montrer que cette interaction dépendait de microARN circulants ainsi que de Biomphalysines, des ß-PFT acquises par transferts horizontaux depuis le monde bactérien. Enfin, cette résistance semble posséder une proximité avec l’immunité mémoire entraînée des cellules immunitaires innées des vertébrés en particulier sur la base des mécanismes moléculaires sous-jacent qui seraient liés chez Biomphalaria comme chez les Vertébrés à unereprogrammation épigénétique des cellules du système immunitaire innée
Invertebrates focus in 2017 among the major economical and societal issuesacross Earth. Some members are vectors of important infectious pandemic as malaria(Anopheles sp), Zika, Chinkungunya, Yellow fever, etc (Aedes sp), Chagas (Triatoma sp) andtrematodes (Biomphalaria sp, Bulinus sp). Comprehension of immune system of thesevectors has to help scientist to decrease transmission on endemic area. Biomphalariaexposed first failure to be reinfected following first infection as soon as 1998. In my thesiswe explore this immune priming (innate immune memory) and describe an immune shiftfrom cellular to humoral immune response both in phenotype and transcriptomic response.A specificity is handle by specific immune receptor and effector repertoire to distinguish upto different developmental stage of same parasite species. This interaction is alsodependent of mRNAs and Biomphalysin, a ß-PFT coming from bacterial kingdom. Finally,this resistance seems to look alike the trained immune memory of innate cells in vertebrates

Initialement considéré comme un organe dépourvu de toute immunité, le système nerveux central des Vertébrés a la capacité de mettre en place une réponse immunitaire innée intrinsèque. Qu'en est-il chez les Invertébrés? Le système nerveux de la sangsue Hirudo medicinalis, un modèle en neurobiologie, est-il capable d'élaborer une telle réponse immunitaire? Pour répondre à cette question, nous avons réalisé une approche comparative globale entre des chaînes nerveuses exposées à des bactéries et des chaînes nerveuses témoins. Cette approche basée sur l'électrophorèse bidimensionnelle nous a permis de localiser des spots modulés suite au choc septique. Ceux-ci ont été caractérisés grâce à une combinaison de techniques alliant spectrométrie de masse, dégradation d'Edman ainsi qu'une stratégie de génétique inverse. La confrontation des données ainsi obtenues avec les banques de données nous a permis d'identifier certaines protéines modulées. Celles-ci correspondent à des protéines du cytosquelette et du métabolisme, des foldases, des molécules. Sensibles à la concentration calcique cytosolique ainsi qu'à une hémérythrine. Nos résultats montrent donc l'implication de ces protéines dans le cadre de la réponse du système nerveux de la sangsue lors d'une infection par des pathogènes. Par ce travail, nous montrons que le système nerveux de la sangsue médicinale peut mettre en place une réponse de défense lors d'un choc septique et que les cellules gliales, comme chez les Vertébrés, particIpent à cette réponse.

Le système nerveux des invertébrés présente des caractéristiques fonctionnelles différentes de celles des vertébrés. Chez la sangsue Hirudo medicinalis, modèle d’étude privilégié en neurobiologie, une réparation efficace de la chaîne nerveuse est possible après lésion. Ce processus physiologique nécessite la mobilisation des cellules microgliales présentes au sein au système nerveux de la sangsue et rappelle certaines phases d’une réaction inflammatoire. Une recherche des effecteurs moléculaires impliqués dans ce recrutement cellulaire a été entreprise. Une protéine homologue au facteur du complément humain C1q, nommée HmC1q, a été caractérisée et a été montrée comme impliquée dans le phénomène d’accumulation précoce de la microglie. En effet, constitutivement exprimée au sein des neurones, HmC1q s’accumule directement au niveau de la lésion du connectif et a été démontrée capable d’augmenter le recrutement d’une sous-population de cellules microgliales en réponse à la lésion. HmC1q se comporte ainsi comme une cytokine à activité chimio-attractante. La production d’une forme recombinante en levure de type Pichia pastoris a permis ensuite de préciser les modalités d’action de ce nouveau facteur chimiotactique, fortement actif au sein du système nerveux de la sangsue. Les expériences de cytométrie en flux, d’immunopréciptation et de chimiotactisme réalisées avec un anticorps anti-gC1qR plaident pour l’existence d’une structure réceptrice homologue au gC1qR des vertébrés sur la sous-population réactive à HmC1q.Par ce travail, il a été mis en évidence, pour la première fois dans le SNC d’un invertébré, l’existence d'une « nouvelle cytokine » HmC1q, ayant une homologie avec la protéine C1q des vertébrés, mais également faisant partie de la vaste famille des cytokines C1q-TNF. Les résultats originaux obtenus suggèrent que HmC1q puisse avoir un rôle-clé dans le dialogue neurone-glie nécessaire au maintien de l’intégrité du système nerveux
The nervous system of invertebrates has functional characteristics different from those of vertebrates. In the leech Hirudo medicinalis, a well-recognized model in neurobiology, the nerve cord repair might be effective after injury. This physiological process requires the mobilization of microglial cells present in the leech nervous system and seems to mimic some key-phases of an inflammatory reaction.A search of the effector molecules involved in this cell recruitment was undertaken. A protein homologous to human complement factor C1q, named HmC1q, was characterized and was shown to be involved in the early accumulation of microglia. Indeed, constitutively expressed in neurons, HmC1q is directly expressed on the cut end of the connective and, in response to the injury, has been shown to increase the recruitment of a subpopulation of microglial cells. Thus HmC1q behaves as a chemoattractant cytokine. The production of its recombinant form in the yeast Pichia pastoris enabled us to specify the molecular mechanisms by which this new chemoattractant, might be highly active in the leech nervous system. The experiments carried out by flow cytometry, immunopreciptation and in chemotaxis analysis that were performed with an anti-gC1qR, argue for the existence of an human homologous gC1qR-like receptor at the surface the reactive of microglial cell subpopulation reactive to HmC1q. By this work, it was shown, for the first time in the CNS of an invertebrate, the existence of a « new cytokine » HmC1q, homologous to the vertebrate protein C1q, but also belonging to the vast C1q-TNF cytokine family. Finally the present original results suggest that HmC1q may have a key role in neuron-glia dialogue that is essential to maintain the integrity of the nervous system

Les LBP/BPIs sont des protéines importantes de la réponse antimicrobienne des mammifères, encore mal caractérisées chez les invertébrés. L'objectif de ce projet était d'élucider le rôle des LBP/BPIs dans la réponse immunitaire du gastéropode B. glabrata. Nous avons montré que l'une des LBP/BPI (BgLBP/BPI1) était une protéine majeure de la glande albumène et des masses d'oeufs et possédait les activités attendues des BPIs telle que la capacité de perméabilisation des bactéries.De plus, nous avons découvert une nouvelle activité biocide (anti-oomycète) inconnue jusqu'alors chez les LBP/BPI, et démontré que BgLBP/BPI1 influence à la fois la production d'oeufs et leur protection contre les infections à oomycètes. Nous avons ensuite examiné la diversité et l'évolution des BgLBP/BPIs et montré qu'au moins 5 LBP/BPIs, regroupées en 3 clades phylogénétiques, étaient exprimées chez B. glabrata. Une étude de l'expression de représentants de ces 3 clades a montré qu'ils étaient exprimés dans différents tissus, appuyant l'hypothèse de l'acquisition de spécificités fonctionnelles par les membres de cette famille multigénique
LBP/BPIs are important immune factors of the mammalian antimicrobial response,poorly characterized in invertebrates. The aim of this work was to elucidate the role of LBP/BPIs in the immune response of the fresh-water snail B. glabrata. Firstly, we showed that one member, BgLBP/BPI1, was highly abundant in the albumen gland and the egg masses. Importantly, in addition to the expected activities of BPIs, such as the induction of bacterial permeability, we discovered a novel biocidal (antioomycete) activity that was unsuspected so far. We demonstrated that BgLBP/BPI1 is a major fitness-related protein, acting on both egg production and offspring protection against oomycete infections. Then, we investigated the sequence diversity and evolution of this LBP/BPI protein family and showed that at least 5 LBP/BPIs were expressed in B. glabrata, belonging to three distinct phylogenetic clades. Expression studies of representatives of the three clades showed that they are expressed in different tissues, differently regulated, and therefore supported the hypothesis of the acquisition of functional specificities by the members of this multigenic family

Ce travail a contribué à la compréhension des bases moléculaires de l'immunité de l'huître creuse par la caractérisation la diversité de trois effecteurs antimicrobiens de C. gigas et par l'appréhension du rôle de cette diversité dans les mécanismes de défense. Des analyses phylogénétiques de deux peptides antimicrobiens (AMPs), Cg-Défensines (Cg-Defs) et Cg-Proline rich peptide (Cg-Prp), et d'une protéine de type Bactericidal Permeability Increasing protein, Cg-BPI, nous a permis montrer la grande diversité pour les 2 AMPs, qui est générée par plusieurs mécanismes génétiques et par des pressions de sélection directionnelles, suggèrant une diversité fonctionnelle des variants. L'importance biologique de cette diversité a été étudiée pour trois variants de Cg-Defs. Une forte activité antimicrobienne a été mise en évidence contre les bactéries à Gram positive, mais celle-ci diffère selon les variants. De plus, nous avons démontré que le mécanisme d'action des Cg-Defs contre S. aureus repose sur l'inhibition de la biosynthèse du peptidoglycane par le piegeage de son précurseur, le lipide II. Finalement, l'expression des transcrits et la localisation de ces effecteurs en réponse à une infection par un Vibrio pathogène ont montré un réseau complexe des profils d'expression des différents antimicrobiens, au niveau des populations hémocytaires et des tissus d'huître, suggérant une interaction entre les antimicrobiens du fait de leur colocalization. La combinaison entre les familles ou entre les variants d'une même famille produit de fortes activités synergiques qui élargissent les spectres d'activité. Ainsi, la diversité produit par la coévolution entre hôte et pathogènes pourrait améliorer l'activité des AMPs d'huître, lui conférant une plus grande protection contre les pathogènes de son environnement
This work contributed to the knowledge of the molecular bases of oyster immunity by the characterization of the diversity of three antimicrobials of C. gigas and the understanding of the role played by their diversity in the oyster antimicrobial response. Phylogenetic analyses of two antimicrobial peptides (AMPs), Cg-Defensins (Cg-Defs) and Cg-Proline rich peptide (Cg-Prp), and one Bactericidal Permeability Increasing protein, Cg-BPI, led us to the identification of a high diversity for both AMPs. Further analyses showed that this diversity is generated by gene duplication, allelic recombination and directional selection pressures, suggesting their functional diversification. The biological meaning of AMP diversity was investigated for the three major variants of Cg-Defs, which revealed a strong but variable potency against Gram-positive bacteria. We evidenced that oyster defensins kill S. aureus through binding to the cell wall precursor lipid II, resulting in the inhibition of peptidoglycan biosynthesis. Finally, transcript expression and localization of oyster antimicrobials after a pathogenic infection evidenced a complex network in their expression profiles in hemocyte populations and oyster tissues, suggesting a potential interplay between antimicrobials as a result of their colocalization. Indeed, the combination of oyster antimicrobials produced strong synergistic activities that enlarged their antimicrobial spectra. Thus, the diversity of oyster antimicrobials may provide significant means in acquiring functional divergence, probably concerned in the evolutionary arms race between hosts and their pathogens.From our data, it would provide oysters with a higher protection against the potential pathogens from their environment

Les abeilles sont confrontées à la menace mondiale du syndrome d'effondrement des colonies (CCD), entraînant des décès de colonies et une diminution de leur nombre, affectant leur contribution environnementale et agronomique dans la pollinisation des plantes et des cultures commerciales, en plus de la production de miel. L'exposition aux pesticides peut être l'une des principales causes conduisant au CCD en affaiblissant le système immunitaire des abeilles et en altérant leurs réponses immunitaires. Les maladies de la nosémose causées par Nosema spp. peuvent avoir une contribution significative au CCD lorsque les abeilles sont exposées à différents pesticides simultanément. Dans cette étude, plusieurs facteurs de risque sont évalués, y compris les néonicotinoïdes les plus utilisés dans le monde, l'imidaclopride et l'amitraz qui est le pesticide utilisé directement en contact avec les abeilles pour traiter l'infection par les acariens. L'effet de ces pesticides est évalué au niveau de la stimulation immunitaire par zymosan A pour imiter l'infection par Nosema. L'effet des pesticides sur les produits cellulaires antimicrobiens, les réponses cellulaires et l'expression de gènes connexes est démontré
Honeybee are facing the global threat of colony collapse disorder (CCD) leading colony deaths and decline in their numbers affecting their environmental and agronomic contribution in pollination of plants and commercial crops in addition to honey production. Pesticide exposure may be of the main causes leading to CCD by weakening the immune system of honeybees and impairing their immune responses. Nosemosis diseases caused by Nosema spp. may have a significant contribution to CCD when bees are exposed to different pesticides simultaneously. Multiple risk factors are assessed in this study including the most used neonicotinoids worldwide, imidacloprid and amitraz which is the pesticide used directly in contact with honeybees to treat mite infection. Th effect of these pesticides is evaluated at the level of immune stimulation by zymosan A to mimic Nosema infection. The effect of pesticides on antimicrobial cells products, cellular responses and related genes' expression are demonstrated

Mytilus edulis est un mollusque bivalve de grand intérêt économique et écotoxicologique. Cette espèce sentinelle est connue pour sa résistance aux contaminants chimiques et biologiques. Néanmoins, depuis quelques années la moule bleue est touchée par des mortalités dans les élevages des Pertuis Charentais ayant pour dénominateur commun la présence de bactéries virulentes de type Vibrio. Le premier axe de cette thèse décrit les interactions des isolats de V. Splendidus avec la moule bleue au niveau cellulaire et physiologique. Les infections expérimentales ont permis la sélection de deux isolats bactériens affiliés à V. splendidus/V. hemicentroti : une souche virulente codée 10/068 1T1 et une souche inoffensive codée 12/056 M24T1. Ces deux bactéries ont été marquées à la GFP et validées en tant que modèles authentiques d’exposition à travers leurs caractéristiques de croissance et de virulence. Par ailleurs, V. hemicentroti 10/068 1T1 est capable d’altérer différentes fonctions hémocytaires incluant la motilité, l’adhésion, l’internalisation, la production de ROS, la maturation du phagosome et la viabilité contrairement à la bactérie non virulente. Les produits extracellulaires bactériens semblent être toxiques et inhibent certaines réponses cellulaires (internalisation et production de ROS). Enfin, nous avons reproduis avec succès l’infection des animaux par le pathogène via un modèle expérimental de cohabitation. Le suivi de l’infection montre que V. hemicentroti 10/068 1T1 a pour cible principale les branchies. Le deuxième axe explore le fonctionnement du système MXR (MultiXenobiotic Resistance) chez la moule bleue. La séquence codante complète d’un nouveau transporteur ABCG2 a été établie et la protéine résultante a été identifiée. La caractérisation moléculaire montre la présence du transcrit dans les hémocytes ainsi que dans les branchies et son homologie avec les autres protéines appartenant à diverses espèces. L’utilisation des sondes fluorescentes bodipy prazosin et pheophorbide A, combinées avec des bloqueurs spécifiques, démontre l’activité d’efflux de ce transporteur et son hétérogénéité dans les tissus et cellules. Par ailleurs, il est également démontré que l’expression des trois transporteurs ABC (abcb, abcc, abcg2) identifiés chez la moule bleue est modulée par les contaminants chimiques. Les animaux exposés au BaP au laboratoire ou prélevés sur un terrain contaminé montrent une surexpression des transcrits abc dans les branchies et une sous expression dans les hémocytes. La saisonnalité, sur le terrain, a également un effet sur les niveaux des transcrits et interfère avec les réponses liées aux contaminants. Seul le transporteur abcb exprimé dans les branchies n’est pas affecté par des variations saisonnières et montre une surexpression dans le site contaminé tout au long de l’année. En conclusion, nos résultats démontrent la vulnérabilité de la moule bleue face un pathogène. L'impact immunotoxique des xénobiotiques et le rôle que peuvent jouer les transporteurs ABC dans le fonctionnement du système immunitaire des moules reste à explorer
Mytilus edulis is a bivalve mollusc representing an economic and ecotoxicological interest. This sentinel species is known for its resistance to chemical and biological contaminants. However, for few years, abnormal mortality events have been reported for farmed blue mussels in France where different Vibrio strains were isolated. The first section of this thesis describes cellular and physiological interactions of V. Splendidus isolates with the blue mussel. Experimental infections allowed the selection of two isolates affiliated to V. splendidus/V. hemicentroti type strains: a virulent 10/068 1T1 and an innocuous 12/056 M24T1. These two strains were GFP-tagged and validated for their growth characteristics and virulence as genuine models for exposure. V. splendidus 10/068 1T1 is capable to alter different functions of hemocytes including motility, adhesion, internalization, ROS production, phagosome maturation and viability, unlike the avirulent strain. Furthermore, bacterial extracellular products appeared toxic and inhibit cellular responses (internalization and ROS production). Finally, we successfully reproduced experimental infection by water tank cohabitation assays with septic animals. Infection monitoring shows the targeting of gills by bacteria. The second section explores the MXR (MultiXenobiotic Resistance) system functioning in the blue mussel. For the first time, a complete ABCG2 amino acid sequence was established. Molecular characterization shows the presence of the abcg2 transcript in hemocytes and gills and its homology with other proteins from various species. The combination of the fluorescent probes bodipy prazosin and pheophorbide A with specific blockers demonstrate the transporter efflux activity and its heterogeneity in tissues and cells. Moreover, the expression of three ABC transporters (abcb, abcc, abcg2) identified in the blue mussel has been shown to be modulated by chemical contaminants. Mussels exposed to BaP in the laboratory or collected from contaminated mussel beds in the field show upregulated abc transcripts in gills whereas these mRNA undergone a downregulation in hemocytes. Season had also an effect on mRNA levels and interacted with site effects. Only the abcb gene displayed a more abundant mRNA level in gills dissected from animals collected in the more polluted area all over the diachronic study. In conclusion, our results demonstrate the vulnerability of the blue mussel towards a pathogen. The immunotoxic impact of environmental xenobiotics and the precise role of ABC efflux pumps in the immune system of the mussel has yet to be explored

Dans la population des cellules coelomiques de Nereis diversicolor, les critères cytologiques et l'utilisation de l'analyseur d'images (SAMBA 200) ont abouti à la caractérisation de 3 catégories de granulocyte (GR I, GR II, GR III). L'utilisation de lectine a permis de préciser la nature des récepteurs membranaires ; les granulocytes II fixent les lectines spécifique du galactose, les granulocytes III, celles spécifiques du fucose. L'action de divers facteurs provoque la dégranulation des granulocytes, réponse variable en fonction du stimulus utilisé. Le liquide coelomique des animaux témoins renferme peu de protéines à activité bactérienne. Celles-ci sont libérées (dégranulation) par communication (bactéries) ou intoxication préalable (cadmium).