Academic literature on the topic 'Infection – Dissertations universitaires'

L’infection par le virus de la grippe, ou le Myxovirus influenzae de type A (IAV), constitue l'une des causes les plus importantes de maladies des voies respiratoires dans le monde. Elle conduit également à des épidémies récurrentes avec des taux élevés de morbidité et de mortalité. Des surinfections bactériennes, principalement causées par Streptococcus pneumoniae (pneumonie), sont souvent associées à la grippe et contribuent de manière significative à l’excès de mortalité. La perturbation de l'intégrité des tissus pulmonaires et la diminution de l'immunité antibactérienne au cours de l'infection par IAV sont à l’origine de la colonisation et à la dissémination des bactéries.L'infection grippale entraîne une altération profonde du compartiment de cellules myéloïdes pulmonaires caractérisée par une altération numérique ou fonctionnelle des cellules sentinelles - les macrophages alvéolaires et les cellules dendritiques conventionnelles (cDC) - et par un recrutement de cellules myéloïdes inflammatoires -les neutrophiles, les monocytes inflammatoires ou encore les cellules dendritiques inflammatoires.Les cellules myéloïdes sont originaires de la moelle osseuse (MO). Lors d’infections, la myélopoïèse peut être profondément affectée afin de maintenir la production et la mobilisation de cellules myéloïdes inflammatoires au niveau du site d’infection. A l’heure actuelle, les conséquences de l’infection grippale sur la myélopoïèse restent encore mal connues.Dans notre projet, nous rapportons que l'infection grippale conduit à une diminution transitoire du nombre de cDC (cDC1 et cDC2) dans les poumons qui coïncide avec une chute dans la MO, du nombre de progéniteurs/précurseurs impliqués dans la génération des cDC (CDP, pre-cDC et plus particulièrement les pre-cDC1). Cette diminution de la "DCpoïèse" est associée à une accélération de la génération des monocytes, i.e. monopoïèse. La différenciation altérée des cDC est indépendante des cytokines pro-inflammatoires et n'est pas due à un dysfonctionnement intrinsèque des précurseurs de cDC. De façon intéressante, nous rapportons que ces altérations au niveau de la MO sont associées à une diminution de la production de Flt3-L ou Fms-like tyrosine kinase 3 ligand, un facteur crucial pour la différenciation des DC. La supplémentation en Flt3-L au cours de la grippe rétablit la différenciation des progéniteurs de cDC dans la MO et restaure le compartiment des cDC pulmonaires. De façon intéressante, cette restauration s’accompagne d’une protection partielle contre l’infection pneumococcique secondaire caractérisée par une réduction de la charge bactérienne, une amélioration de la pathologie pulmonaire et une survie prolongée
Influenza type A virus (IAV) infection, is one of the most important causes of respiratory diseases worldwide. It also leads to recurrent epidemics with high rates of morbidity and mortality. Secondary bacterial infections, mainly caused by Streptococcus pneumoniae (pneumonia), are often associated with influenza and contribute significantly to excess mortality. Disruption of lung tissue integrity and impaired antibacterial immunity during IAV infection participate in bacterial pulmonary colonization and dissemination out of the lungs.Influenza infection leads to a profound alteration in the pulmonary myeloid cell compartment characterized by numeric or functional alteration of sentinel cells (alveolar macrophages and conventional dendritic cells (cDC)) and recruitment of inflammatory myeloid cells (neutrophils, inflammatory monocytes and inflammatory dendritic cells).Myeloid cells originate from the bone marrow (BM). During infections, myelopoiesis may be profoundly affected in order to maintain the production and mobilization of inflammatory myeloid cells to the site of infection. At present, the consequences of influenza infection on myelopoiesis remain poorly understood.In our project, we report that influenza infection leads to a transient decrease in the number of Cdc (cDC1 and cDC2) in the lungs, and severely impairs the number of BM progenitors committed to the DC lineage (CDP, pre-cDC and, most importantly, the cDC1-biased pre-DC lineage). This reduction was associated with an increase in the production of monocytes in the BM (monopoiesis). The altered cDC differentiation was independent of pro-inflammatory cytokines and was not due to an intrinsic dysfunction of cDC precursors. Defective DC genesis during influenza was associated with a decrease in the production of the key cDC differentiation factor, Fms-like tyrosine kinase 3 ligand (Flt3-L). Importantly, Flt3-L overexpression during influenza restores the differentiation of BM progenitors into cDC - a phenomenon associated with repopulation of cDC in the lungs. The restoration of pulmonary cDC associates with a partial protection against secondary pneumococcal infection characterized by reduced bacterial loads, improved pathological outcomes and prolonged survival

@Dans le premier modèle les cellules monocytaires humaines sont infectées par quatre souches de R. Equi qui diffèrent par leur sensibilité aux b-lactamines. Les souches régulent différemment la production de TNF-a. Les messagers du TNF-a sont réprimés et la production de TNF-a est inhibée dans le cas de l'infection des monocytes par les souches résistantes aux b-lactamines. En outre, la présence de surnagent de culture de la souche résistante aux b-lactamines affecte négativement l'expression des messagers et la production du TNF-a chez la cellule infectée par la souche sensible. Dans le second modèle, les cellules monocytaires humaines sont infectées par deux souches de L. Monocytogenes, la souche sauvage EGD et son mutant non hémolytique. Les souches régulent différemment l'expression des messagers des récepteurs du TNF-a (TNF-R) et l'activité du TNF-a. La souche hémolytique réprime l'expression des messagers du TNF-RI, induit celle du TNF-RII et la solubilisation du TNF-RI
@In the first model, human monocytic cells were infected with 4 R. Equi strains differing in b-lactamin resistance. These strains regulate differently TNF-a production. The b-lactam resitant strains do not induce any measurable TNF-a mRNA expression and TNF-a secretion upon infection. The supernatant from b-lactam resitant R. Equi cultures promoted an inhibition of the induction of both TNF-a expression and release by the macrophages infected by the b-lactam susceptible strains. In the second model, human monocytic cells were infected with two strains of L. Monocytogenes, a hemolytic strain EGD and a non hemolytic mutant. These two strains regulate differently TNF-a activity and TNF-a receptors (TNF-R) mRNA expression. The hemolytic strain down-regulates TNF-RI mRNA expression, up-regulates TNF-RII mRNA expression, inhibits TNF-a activity and induces the release of soluble TNF-RI

Le genre Enterovirus comporte de nombreux virus à ARN non enveloppés regroupés en espèces EV-A-J et Rhinovirus A-C. Les coxsackievirus B (CV-B) appartiennent à l’espèce EV-B. Le rôle des CV-B et notamment de CV-B4 dans la pathogenèse du diabète de type 1 (DT1) est fortement suspecté. Coxsackievirus-B4 E2 (CV-B4 E2) isolé à partir du pancréas d’un patient souffrant de DT1 est capable d’induire une hyperglycémie chez des souris. Les mécanismes de la pathogenèse entérovirale du diabète ne sont pas encore bien connus. Il a été montré que les monocytes humains sont infectés par CV-B4 in vitro grâce à des anticorps anti-VP4 formant des complexes avec le virus, et que les macrophages humains également sont infectés par CV-B4 in vitro. Les études réalisées in vitro sont riches d’informations mais des modèles d’infection in vivo sont nécessaires pour explorer d’avantage les mécanismes des infections à entérovirus. Malgré l’impact des entérovirus en pathologie les moyens de lutte contre ces virus sont limités.Nos principaux objectifs étaient i) d’étudier l’infection à CV-B4 E2 chez la souris et de déterminer si les monocytes/macrophages sont des cibles du virus in vivo ii) de mettre en œuvre un modèle de diabète induit par CV-B4 E2 chez la souris iii) d’étudier l’activité anti-CV-B4 de diverses molécules in vitro iiii) de mettre en évidence la survenue d’infections entérovirales naturelles chez des animaux.L'ARN viral est présent in vivo dans les monocytes (CD14+) et macrophages (F4/80+) de la rate et dans les cellules de la moelle osseuse de souris ICR-CD1 inoculées avec CV-B4 E2. In vitro, CV-B4 E2 infecte les cellules CD14+ et les cellules F4/80+ de la rate. Les macrophages dérivés de la moelle osseuse cultivés en présence de M-CSF sont infectés par CV-B4 in vitro. Le sérum de souris infectée par CV-B4 E2 facilite l’infection in vitro des cellules spléniques par CV-B4 E2, mais pas celle des macrophages dérivés de la moelle osseuse. Chez des souris ICR-CD1 préalablement traitées par des doses sub-diabétogènes de streptozotocine β (STZ), l’inoculation de CV-B4 E2 provoque une hyperglycémie associée à une hypo-insulinémie. La charge virale du pancréas évaluée par RT-PCR quantitative n’est pas différente chez les animaux diabétiques (STZ/CV-B4 E2) par rapport aux animaux inoculés avec le virus mais non diabétiques. L'analyse histologique du pancréas d’animaux diabétiques (STZ/CV-B4 E2) met en évidence des foyers d’inflammation au niveau des ilots de Langerhans. Des dérivés de pirodavir, molécules qui se fixent à la capside des entérovirus inhibent l’infection à echovirus 7 et 11 mais pas à CV-B4 E2 in vitro. Par contre la fluoxétine a fait preuve d’un effet anti-CV-B4 E2 dans un modèle de culture de fragments de pancréas et de cellules béta pancréatiques murins. La détection d’anticorps sériques anti-VP4 par ELISA, à l’aide d’un peptide de 50 acides-aminés de la protéine VP4 d’EV-G1 (un entérovirus porcin), a été appliquée à la mise en évidence de l’infection de jeunes porcs par des entérovirus. Une homologie de 88% de la séquence du peptide VP4 d’EV-G1 avec celle des protéines VP4 d’ autres EV-G suggère que des anticorps dirigés contre ces virus distincts d’EV-G1 puissent être détectés.En conclusion, CV-B4 E2 peut infecter les monocytes et les macrophages in vitro et in vivo dans un système murin, et le virus peut provoquer un diabète chez des souris préalablement exposées à de faibles doses de STZ. La fluoxétine inhibe l’infection à CV-B4 E2 de cellules pancréatiques in vitro. La détection d’anticorps anti-VP4 d’EV-G1 a permis de mettre en évidence des infections naturelles à entérovirus chez des jeunes porcs. Ce modèle porcin pourrait être mis à profit pour étudier la physiopathologie des infections à entérovirus et tester des moyens de lutte contre ces virus
Enterovirus genus encompasses a number of non-enveloped RNA viruses grouped into 12 species, EV-A-J and Rhinovirus A-C. Group B coxsackieviruses (CV-B) belong to the EV-B species. CV-B and particularly CV-B4 is thought to be involved in the development of chronic diseases like type 1 diabetes (T1D). A strain of CV-B4 (CV-B4 E2) was isolated from the pancreas of a patient with T1D, and was able to induce a hyperglycemia in mouse. The mechanisms of the enteroviral pathogenesis of T1D are not well known yet. It has been observed that the infection of human monocytes with CV-B4 E2 in vitro can be enhanced by anti-VP4 antibodies bound to the virus, and human macrophages are also infected by CV-B4 in vitro. The in vitro studies are rich with information but in vivo infection models are needed to better understand the mechanisms of enterovirus infections. Despite the effect of enterovirus on health, the means in the fight against these viruses are limited.Our main objectives were i) to investigate CV-B4 E2-infection in mice and to determine whether monocytes / macrophages are targets of the virus in vivo ii) to implement a CV-B4 E2-induced diabetes model in mice iii) to study the anti-CV-B4 activity of various molecules in vitro iiii) To highlight the natural occurrence of enterovirus infections in animals.Viral RNA was found in vivo in monocytes (CD14+) and macrophages (F4/80+) of the spleen and in bone marrow cells of ICR-CD1 mice inoculated with CV-B4 E2. In vitro, CV-B4 E2 infected the CD14+ and the F4/80+ cells of the spleen. Bone marrow-derived macrophages (BMDM) were infected by CV-B4 in vitro. The serum of CV-B4 E2- infected mice enhanced in vitro the infection of spleen cells by CV-B4 E2 but not the infection of BMDM. ICR-CD1 mice, treated with a sub-diabetogenic dose of Streptozotocin β (STZ), and afterwards inoculated with CV-B4 E2 developped hyperglycaemia and hypoinsulinemia. The viral load of pancreas assessed by quantitative RT-PCR was not different in diabetic animals (STZ/CV-B4 E2) compared to non-diabetic animals inoculated with CV-B4 E2. Histological analysis of diabetic animals highlighted an inflammation of pancreas isletsPirodavir-derived molecules, which bind to the enteroviruses capsid, inhibited the infection with echovirus 7 and 11 but not the infection with CV-B4 E2 in vitro. On the other hand, it was displayed that an anti-CV-B4 E2 effect of fluoxetine in cultures of mouse pancreas fragments and mouse beta cells. The detection of anti-VP4 antibodies in serum by ELISA using a 50 amino acids peptide of VP4 from EV-G1 (a porcine enterovirus) was applied to piglets to highlight enterovirus infections. A strong sequence homology (88%) between the VP4 of EV-G1 and of other EV-G suggests that antibodies directed against viruses other than EV-G1 can be detected.In conclusion, CV-B4 E2 can infect monocytes and macrophages in vitro and in vivo in a murine system, and the virus can cause diabetes in mice previously exposed to low doses of STZ. Fluoxetine inhibits the infection of pancreatic cells with CV-B4 E2 in vitro. The detection of anti-EV-G1-VP4 antibodies highlighted natural enterovirus infections in young pigs. This porcine model could be used to study the pathophysiology of enterovirus infections and to evaluate approaches aimed to fight these viruses

Lorsqu'ils sont intégrés au système d'information hospitalier (SIH), les systèmes d'aide à la décision clinique (SADCs) semblent pouvoir contribuer à l'amélioration de la qualité des soins. Cependant, peu de systèmes sont opérationnels et à ce jour aucun modèle standard n'a été proposé. Les 2 principaux objectifs de cette thèse sont : (1) la modélisation d'un SADC dans le domaine du contrôle des infections ; (2) le développement et l'évaluation d'un système intégré à un SIH réel, à partir d'un modèle dégradé. En utilisant des méthodes d'Intelligence Artificielle, nous avons conçu en langage UML (Unified Modeling Language), un modèle conceptuel composé de 2 sous-modèles : l'un pour la détection des infections nosocomiales et des germes multirésistants et de l'autre pour la sélection de l'antibiothérapie empirique. Le premier est basé sur une approche " systèmes experts ", alors que le second repose sur une approche prédictive. GermWebServer est le système que nous avons développé pour le module de surveillance des infections. Basé sur des techniques d'ingénierie des Bases de Données, ce système nous a permis une opérationalisation de notre démarche par l'utilisation d'un SADC en pratique clinique de routine avec une amélioration des performances de détection des infections nosocomiales. Par ailleurs, les résultats obtenus pour le module de sélection de l'antibiothérapie empirique semblent favoriser un modèle prédictif basé sur la méthode de régression logistique, puisqu'il semble mieux adapté qu'un modèle de réseau de neurones artificiel. GermWebServer constitue aujourd'hui une plate-forme pour de nouvelles applications telles que : l'identification des anciens porteurs du GMRs dès leur admission à l'hôpital ou le contrôle des prescriptions d'antibiotiques.

Les coxsackievirus du groupe B (CVB) sont des petits virus à ARN appartenant à au genre Enterovirus et à la famille des Picornaviridae. Chez, l’homme, les CVB sont responsables de nombreuses infections aiguës bénignes ou sévères. Ils sont également incriminés dans le développement de maladies chroniques telles que le diabète de type 1 (DT1). En effet, plusieurs données épidémio-cliniques sont en faveur d’un lien entre les entérovirus et notamment les CVB et le DT1. Deux mécanismes majeurs ont été proposés pour expliquer cette pathogenèse entérovirale du DT1. Il s’agit de l’activation « en passant » d’un environnement inflammatoire et la persistance virale qui concourent à l’initiation du processus auto-immun. Les études présentées dans cette thèse visent à comprendre les caractéristiques et conséquences de l’infection à CVB qui pourraient expliquer l’implication de ces mécanismes. Les résultats obtenus suggèrent que CVB4 (utilisé comme modèle des CVB) est un virus inflammatoire. In vitro, il induit la production de grandes quantités d’IFNα par les cellules mononuclées du sang (CMN). Néanmoins cette induction d’IFNα n’est possible qu’en cas de facilitation de l’infection par des anticorps non neutralisants, qui se traduit par une entrée importante du virus dans les cellules. Dans nos travaux, l’IFNα a été détecté dans le plasma de sujets diabétiques, et fréquemment associé à la présence d’ARN entéroviral. De même, parmi les CMN, les monocytes ont été identifiés comme les principales cellules cibles du virus. En dehors de l’IFNα, nous avons montré que CVB4 peut induire la synthèse de plusieurs autres cytokines pro-inflammatoires notamment l’IL-6 et le TNFα. De façon intéressante, l’infection des cellules n’est pas indispensable car cette induction est possible par des particules non infectieuses. Cette production de cytokines pro-inflammatoires par les CMN peut également être amplifiée par la facilitation de l’infection en présence de particules infectieuses de CVB4. Nous avons montré que les macrophages, cellules effectrices importantes de l’immunité innée au niveau tissulaire, peuvent produire en présence de CVB4 de l’IFNα et d’autres cytokines pro-inflammatoires. Les macrophages dérivés de CMN en présence de M-CSF (mais pas de GM-CSF) sont infectables par CVB4 et le virus peut persister dans ces cellules. CVB4 peut également établir une infection chronique productive de type « état porteur » dans des cellules canalaires pancréatiques. Les cellules chroniquement infectées peuvent être guéries grâce à un traitement par de la fluoxétine. Cette molécule utilisée dans le traitement de troubles psychiatriques, présente in vitro une activité antivirale vis-à-vis de certains entérovirus, et permet d’éliminer complètement en quelques semaines le virus des cellules chroniquement infectées par CVB4. Des modifications cellulaires ont été observées au niveau des cellules chroniquement infectées notamment une diminution de l’expression de PDX-1, une résistance à la lyse au cours d’une réinfection par CVB4, ainsi qu’une diminution très importante de l’expression du récepteur CAR. Ces modifications cellulaires acquises au cours de l’infection chronique pouvaient persister après l’élimination du virus. Les cellules chroniquement infectées présentent également un profil de microARNs très différent de celui des cellules non infectées. Une évolution du virus a été également observée avec des changements phénotypiques et génotypiques. L’ensemble de nos observations montre que les caractéristiques de l’infection à CVB4 sont compatibles avec les mécanismes évoqués dans la pathogenèse entérovirale du DT1 et renforcent l’hypothèse de l’implication des CVB dans cette maladie
Group B coxsackieviruses (CVB) are small RNA viruses belonging to Enterovirus genus and to the Picornaviridae family. In humans, CVB can cause numerous mild and severe acute infections. They are also thought to be involved in the development of chronic diseases such as type 1 diabetes (T1D). Several epidemiological and clinical data support a link between enteroviruses, especially CVB and T1D. Two main mechanisms have been described to explain this enteroviral pathogenesis of T1D including a “bystander activation” of an inflammatory environment and viral persistence. These mechanisms contribute to initiation of the autoimmune process. Our studies aimed to understand the features and outcomes of CVB infection that could explain their involvement in these mechanisms. The results suggest that CVB4 (used as CVB model) is an inflammatory virus. CVB4 induces in vitro the production by peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) of high amounts of IFNα. However this induction is only possible when CVB4 infection is enhanced by non-neutralizing antibodies, resulting in increased viral entry in cells. We also reported detection of IFNα in plasma of T1D patients, commonly associated with enteroviral RNA. In addition, monocytes have been identified as major targets of enteroviruses among PBMCs. Besides IFNα, CVB4 can induce the synthesis of other proinflammatory cytokines, mainly IL-6 and TNFα. Interestingly, infection is not needed, since inactivated viral particles can induce these proinflammatory cytokines. In addition, the enhancing of CVB4 infection in PBMCs results in increased production of these cytokines. We have shown that macrophages that are known as major innate immunity effectors can produce IFNα and other proinflammatory cytokines upon infection with CVB4. Macrophages derived from PBMCs in presence of M-CSF (but not GM-CSF) can be infected by CVB4, and the virus can persist in these cells. CVB4 can also establish a productive, carrier-sate persistent infection in pancreatic ductal-like cells. The virus can be completely cleared from chronically-infected cells using fluoxetine. This molecule already used in the treatment of depression and other mental disorders, has displayed antiviral activity against many enteroviruses, and can completely clear CVB4 from chronically-infected cells within few weeks. Cellular changes have been observed during chronic infection including a reduced expression of PDX-1, a resistant profile to lysis upon superinfection with CVB4, and an important decrease of CAR expression. These changes can linger even after the clearance of CVB4. In addition the miRNA profile in chronically-infected ductal-like cells was clearly different from that of mock-infected cells. Some phenotypic and genotypic changes were also observed in the virus derived from chronic infection. Altogether, these findings show the features of CVB4 infection are compatible with mechanisms reported in the enteroviral pathogenesis of T1D, and support the hypothesis of involvement of CVB in this disease

Du fait de la position privilégiée occupée par les lymphocytes T CD8+ au sein de la réponse immune anti-VIH, il apparaît nécessaire d'analyser l'évolution spatio-temporelle de l'activité antivirale CD8+ et ses mécanismes de régulation. Le modèle expérimental du macaque infecté par le SIV offre la possibilité unique d'aborder en détail cette problématique, en particulier, au cours de la primo-infection dont l'étude chez l'homme se heurte à des restrictions d'ordre éthique et pratique. Nous avons démontré que, dès les premières semaines de l'infection, des perturbations précoces affectaient les lymphocytes T CD8+ ; ces modifications varient selon la localisation anatomique considérée. Ces changements au sein du compartiment CD8 sont concomitants de modifications du niveau d'expression des messagers codant les cytokines IL-7, IL-15, IL-16 et MIP-1a. La simultanéité de ces deux phénomènes et les propriétés des cytokines étudiées, laissent supposer que ces cytokines participent aux phénomènes de prolifération/recrutement observés au sein des tissus et à l'installation de la réponse immune. L'expression des messagers de l'IL-16, qui suit une cinétique inverse à l'évolution de la charge virale, suggère que cette cytokine participe au contrôle de la réplication virale. Au cours des infections par un virus atténué ou par un virus pathogène, nous avons mis en évidence dans les tissus pulmonaires, une augmentation des chimiokines MIP-1a , MIP-1ß et RANTES ; l'augmentation significativement plus importante de RANTES au cours de l'infection par le virus atténué suggère que cette chimiokine pourrait prendre part à l'installation de la réponse immune singulière existant chez ces animaux.

Les infections ostéo-articulaires à Staphylococcus aureus sont des pathologies fréquentes dont les conséquences peuvent aller de la simple altération cellulaire à un retard de la réparation osseuse ou une réponse inflammatoire excessive. Afin d’étudier ce phénomène, nous avons, dans un premier temps, développé deux modèles d’infections in vitro faisant interagir Staphylococcus aureus et des cellules osseuses primaires issues d’explants chirurgicaux humains. Ces cellules ont été préalablement cultivées dans un milieu standard ou un milieu ostéogénique afin d’obtenir 2 populations à des stades de maturation différents. L’étude de l’internalisation de Staphylococcus aureus, de la mortalité cellulaire et de la production de médiateurs inflammatoires pour ces 2 populations a permis d’établir si l’impact de Staphylococcus aureus variait en fonction de la maturation cellulaire. Dans un second temps, nous avons étudié l’impact de Staphylococcus aureus sur des cellules souches mésenchymateuses dérivées du cordon ombilical. En effet, dans le cadre d’une régénération osseuse en site infecté, les cellules souches mésenchymateuses pourraient être amenées à interagir avec Staphylococcus aureus. Nous avons donc caractérisé la capacité de ces cellules à internaliser Staphylococcus aureus, à survivre face à l’infection et à produire des médiateurs inflammatoires dans notre modèle in vitro d’infection aiguë. Ce projet nous a permis de valider nos modèles d’infection in vitro et de caractériser l’impact de Staphylococcus aureus sur différentes cellules du microenvironnement osseux, donnant ainsi de nouvelles pistes pour le développement de stratégies pour la lutte antibactérienne et l’ingénierie tissulaire osseuse
Staphylococcus aureus-related bone and joint infections are common diseases whose consequences can range from simple cell damage to delayed bone repair or excessive inflammatory response. To study this phenomenon, we have developed two models of in vitro infection with Staphylococcus aureus and primary bone-forming cells derived from human surgical explants. These cells have been previously cultured in a standard medium or osteogenic medium to obtain two populations at different stages of maturation. The study of Staphylococcus aureus internalization, cell death and production of inflammatory mediators in these 2 populations allowed us to establish whether the impact of Staphylococcus aureus varied depending on cell maturation. We also studied the impact of Staphylococcus aureus on mesenchymal stem cells derived from umbilical cord. In case of bone regeneration in infected site, mesenchymal stem cells may have to interact with Staphylococcus aureus. Therefore, we characterized the ability of these cells to internalize Staphylococcus aureus, to survive against the infection and to produce inflammatory mediators in our in vitro model of acute infection. This project allowed us to validate our in vitro infection models and to characterize the impact of Staphylococcus aureus on different cells in the bone microenvironment, providing new approaches for the development of antibacterial strategies and bone tissue engineering

De par sa capacité à détecter les microorganismes et à mettre en place une défense anti-infectieuse rapide, l’immunité innée représente la première ligne de défense de l’hôte. La réponse immunitaire innée est déclenchée par des motifs microbiens moléculaires universels et conservés reconnus par des récepteurs innés parmi lesquels les "Toll-like Receptors" (TLR). L’activation de ces récepteurs induit une inflammation locale et une réponse antimicrobienne adaptée au pathogène. Ces propriétés biologiques ont permis de d’envisager l’utilisation des TLR comme cible thérapeutique antiinfectieuse. Dans ce contexte il a été montré que la flagelline, le composant majeur des flagelles bactériens et le seul agoniste de TLR5 décrit à ce jour, possédait des propriétés anti-infectieuses. Des études chez la souris ont montré que la flagelline induisait une forte production, par des cellules lymphoïdes innées, d’IL-22, une cytokine impliquées dans la protection des muqueuses. Par ailleurs, la forte expression de TLR5 par les cellules épithéliales laisse présager un rôle de ces cellules dans les propriétés anti-infectieuses de la flagelline. Toutefois, les mécanismes moléculaires et cellulaires effecteurs responsables des effets antimicrobiens de l’agoniste de TLR5 restent à définir.Au cours de ce travail de thèse, nous avons étudié les capacités anti-infectieuses de la flagelline dans deux modèles infectieux chez la souris. Nous avons tout d’abord montré que l’administration systémique de flagelline, en prophylaxie c’est-à-dire préalablement au challenge infectieux, permettait de protéger d’une infection intestinale par Yersinia pseudotuberculosis. La protection induite par la flagelline est observable lors d’une infection par la voie muqueuse mais est absente lors d’un challenge infectieux par la voie systémique, démontrant ainsi le caractère muqueux de la protection. L’effet protecteur de la flagelline dans notre modèle est dépendant de l’expression de TLR5 et indépendant de l’IL-22. Cette étude suggère donc un mécanisme original de protection médié par la flagelline, indépendant de l’IL-22.Nous avons également analysé la capacité anti-infectieuse de la flagelline dans un modèle murin d’infection respiratoire à Streptococcus pneumoniae. Nous avons notamment montré que la flagelline pouvait être utilisée en thérapeutique lorsqu’elle était associée à un antibiotique. En effet, l’association d’amoxicilline ou de co-trimoxazole avec la flagelline (voie intranasale) a permis de protéger des souris infectées par une dose létale de S. pneumoniae comparativement à l’antibiotique seul. L’efficacité de cette thérapie est dépendante de l’activation de TLR5 et est associée à une infiltration pulmonaire importante de polynucléaires neutrophiles. Ce traitement combinatoire améliore également la protection dans un modèle de surinfection pneumococcique post-grippale. Ces résultats montrent que la combinaison agoniste de TLR5/antibiotique améliore la réponse anti-infectieuse pulmonaire et permettent d’envisager de nouvelles stratégies antibactériennes dans le cas d’infections où les antibiotiques montrent leurs limites (infections nosocomiales, bactéries multirésistantes…)
With its ability to sense micro-organisms and to induce a rapid defense against infections, innate immunity represents the first line of host’s defense. The innate immune response is triggered by universal and conserved microbial molecular patterns recognized by innate receptors including the Toll-like receptors (TLRs). Activation of these receptors induces local inflammation and antimicrobial response against pathogens. These biological properties have allowed considering the use of TLR as anti-infective therapeutic target. In this context it has been shown that flagellin, the major component of bacterial flagella and the agonist of TLR5, had anti-infectious properties. It was shown that flagellin induces a strong production by innate lymphoid cells of IL-22, a cytokine involved in the protection of mucosa. Furthermore, the strong expression of TLR5 by epithelial cells suggests a role for these cells in the anti-infectious properties of flagellin. However, the molecular and cellular mechanisms responsible for the antimicrobial effects of the TLR5 agonist remained to be defined.In this thesis, we studied the anti-infectious properties of flagellin in two infectious murine models. We first showed that systemic administration of flagellin, prior to infectious challenge, protect against an intestinal infection with Yersinia pseudotuberculosis. The protection induced by flagellin is observable upon infection by mucosal route but is absent during a challenge by the systemic route, thus demonstrating the role of the mucosa for the protection. The anti-bacterial effect in this model is dependent on the expression of TLR5 and independent of the innate lymphoid cells’ IL-22 production. This study suggests a novel mechanism of flagellin-mediated protection, independent of the IL-22.We also analyzed the anti-infectious abilities of flagellin in a murine model of respiratory infection by Streptococcus pneumoniae. In particular, we showed that flagellin could be used in therapy when combined to an antibiotic. Indeed, the combination of amoxicillin or co-trimoxazole with flagellin protected mice infected with a lethal dose of S. pneumoniae compared to antibiotic standalone. The effectiveness of this therapy was dependent on the activation of TLR5 and was associated with pulmonary infiltration of neutrophils. This combinatory treatment also improved the protection in a model of post-influenza pneumococcal superinfection. These results show that the combination of TLR5 agonist / antibiotic ameliorates pulmonary anti-infectious response and allow to consider new antibacterial strategies against infections when antibiotics reach their limits (nosocomial infections, multiresistant bacteria ...)

Devant l'expansion incontrôlée de la pandémie du syndrome de l'immunodéficience humaine, seule la mise au point d'un vaccin efficace contre son agent étiologique, le VIH, permettra d'en limiter l'ampleur. La mise au point d'un tel vaccin passe nécessairement par le développement d'un modèle animal reproduisant l'infection et la maladie observées chez l'homme. Le seul modèle pouvant reproduire de façon systématique l'infection et le développement des manifestations cliniques comparables au SIDA chez l'homme, est l'infection du macaque par le virus de l'immunodéficience simienne (SIV). Cependant, les résultats obtenus à partir des stratégies vaccinales utilisant ce modèle ne pourront pas être directement transposables à l'infection de l'homme par le VIH. La modèle d'infection du macaque par le VIH-2 permet de reproduire l'infection chronique mais les animaux ne développent pas de maladie de façon systématique. Le but de notre travail a été, d'une part de développer ce modèle pour l'étude des mécanismes physiopathologiques associés à l'infection par le VIH, et d'autre part d'évaluer la capacité de l'infection du macaque par le VIH-2 à protéger cet animal vis-à-vis d'une surinfection par voie muqueuse par un isolat pathogène de SIV. Pour augmenter le pouvoir pathogène du VIH-2 chez le macaque, nous avons effectué 5 passages séquentiels, in vivo. Les résultats que nous avons obtenus suggèrent que le pouvoir infectieux du virus augmente lors des premiers passages. Cependant, bien que des signes cliniques aient été observés chez certains animaux, aucune relation n'a pu être mise en évidence entre l'augmentation du pouvoir pathogène du virus et le nombre de passages effectués. Le faible pouvoir pathogène du VIH-2 pour le macaque suggère que ce virus pourrait être considéré comme étant " atténué " pour cette espèce. Ce modèle d'infection pourrait donc constituer une approche vaccinale, à l'image des stratégies utilisant des virus vivants atténués. Malgré la forte homologie de séquences entre le VIH-2 et le SIV et la réactivité croisée entre leurs antigènes, nos résultats montrent que l'infection chronique du macaque par le VIH-2 n'a pas pu prévenir la surinfection des animaux par le SIV. Ces résultats soulignent la difficulté d'élaborer un vaccin efficace contre l'infection par le VIH.