Rôle de ß-défensines aviaires dans la résistance du poulet à l'infection intestinale à Salmonella Enteritidis
Résumé
Les entérobactéries du genre Salmonella représentent une préoccupation majeure de santé publique car elles sont responsables de la majorité des cas de toxi-infections alimentaires dans le monde. La persistance de Salmonella Enteritidis dans les élevages de volailles, sous forme de portage bactérien intestinal, constitue une source de contamination importante pour les produits alimentaires qui en sont issus. Parmi, les nombreuses solutions mises en place, l’amélioration de l’immunité de la muqueuse digestive des oiseaux faisant barrière à la colonisation bactérienne représente une stratégie de lutte alternative à l’utilisation controversée des antibiotiques. Au cours de la réponse de l’hôte contre l’infection des salmonelles, il avait été montré que les gènes de ß-défensines aviaires, AvBD1 et AvBD2, sont fortement exprimés dans l’intestin des poulets résistants à la colonisation bactérienne. Les ß-défensines sont des peptides cationiques capables de détruire les bactéries mais aussi, chez les mammifères, d’attirer les cellules immunitaires. Dans ce contexte, la compréhension du mode d’action des deux ß-défensines aviaires contre l’infection intestinale des poulets par les salmonelles a constitué l’objectif principal du travail de thèse. Tandis que les AvBD1 et AvBD2 ont été initialement identifiées à partir de cellules hétérophiles, nous avons cherché à savoir si les cellules épithéliales intestinales, constituant la première barrière rencontrée par les bactéries, pouvaient les exprimer. Une procédure de culture primaire de cellules épithéliales intestinales isolées d’embryons d’oiseaux a été développée. Les cellules ont montré les caractéristiques de cellules épithéliales confirmées par l’expression de protéines du cytosquelette. Elles ont été capables d’exprimer les gènes d’AvBD1 et d’AvBD2, avec des taux différents selon la lignée d’animaux dont elles sont issues. De plus, cette expression s’est avérée modulable par les salmonelles qui sont capables d’inhiber l’expression d’AvBD2 dans les cellules épithéliales intestinales de la lignée la plus sensible. En parallèle, nous avons extrait trois ß-défensines aviaires de la moelle osseuse, AvBD1, AvBD2 et AvBD7, afin d’évaluer leur activité antimicrobienne. La séquence primaire de ces trois ß-défensines caractérisée par spectrométrie de masse a permis de mettre en évidence des modifications post-traductionnelles dans la partie C-terminale d’AvBD1 et dans la partie N-terminale d’AvBD7. L’activité antimicrobienne mesurée avec les trois ß-défensines a révélé des activités élevées contre des bactéries Gram + et Gram -, avec cependant une moindre efficacité d’AvBD2 contre les bactéries Gram -. La spécififcité d’AvBD2 contre les Gram + est retrouvée chez la ß-défensine du manchot empereur, AvBD103b de structure tridimensionnelle connue. Nous avons alors cherché à résoudre la structure de la ß-défensine 2 de poulet par résonance magnétique nucléaire afin d’analyser les relations entre la structure et l’activité des peptides AvBD2 et AvBD103b. La comparaison de leurs structures nous a permis de proposer un mode d’action de ces deux ß-défensines et plus particulièrement d’AvBD2. Finalement, l’ensemble des résultats obtenus permet de préciser le rôle des ß-défensines aviaires dans le phénotype de résistance/sensibilité à l’invasion intestinale des salmonelles. Outre leur effet antibactérien qui peut être contrecarré par les salmonelles, il semblerait que ces défensines aviaires puissent participer à d’autres fonctions comme le chimiotactisme permettant le recrutement de cellules immunocompétentes. Le spectre d’activité antibactérienne des ß-défensines aviaires caractérisées ouvre de plus des perspectives d’application thérapeutique dans un domaine où les antibiotiques sont plus que sujets à caution.