Study of role and evolution of siderophore production in interaction between Pseudomonas aeruginosa and different pathogens in cystic fibrosis
Étude du rôle et de l’évolution de la production de sidérophores sur l’interaction entre Pseudomonas aeruginosa et différents pathogènes dans le contexte de la mucoviscidose
Résumé
To better understand bacterial infections in the context of pulmonary infections in cystic fibrosis patients, it is important to better understand the interactions between pathogens. We looked at the interactions between Pseudomonas aeruginosa, a pathogen that chronically infects cystic fibrosis patients, and other pathogens found in cystic fibrosis patients through the battle between these bacteria for iron supply. Iron is a key element for bacterial growth, but it is very poorly bioavailable in host fluids. The bacteria then produce siderophores to bind iron in the extracellular medium and allow its import into the bacteria. P. aeruginosa produces two siderophores, pyoverdine and pyochelin. During chronic P. aeruginosa infection, the production of these siderophores varies, along with the virulence of the strains. To better understand the importance of siderophores for iron import and for these virulence mechanisms, we studied the interactions between P. aeruginosa isolates from a single patient, but collected at different times during chronic infection, and 5 other pathogens. We first better characterised the regulation of pyochelin production, which is less well studied, and then developed a tool to differentiate the bacteria in these co-cultures using a fluorescent marker. We were thus able to better specify the importance of these siderophores as virulence factors and as iron import factors. The decrease in their production during chronic infection allows other bacteria to proliferate better and bacterial interactions to be established. Finally, we also established a link between certain antibiotic treatments, recurrent in these patients, and the evolution of siderophore production in P. aeruginosa.
Afin de mieux lutter contre les infections bactériennes dans le cadre des infections pulmonaires chez les personnes atteintes de mucoviscidose, il est important de mieux comprendre les interactions entre pathogènes. Nous nous sommes intéressés aux interactions entre Pseudomonas aeruginosa, pathogène infectant de manière chronique les patients atteints de mucoviscidose, et d’autres pathogènes retrouvés chez ces patients au travers de la bataille que ces bactéries se livrent pour l’approvisionnement en fer. Le fer est un élément clé pour la croissance bactérienne, mais il est très peu biodisponible dans les fluides de l’hôte. Les bactéries produisent alors des sidérophores pour lier le fer dans le milieu extracellulaire et permettre son import dans la bactérie. P. aeruginosa produit deux sidérophores, la pyoverdine et la pyochéline. Au cours de l’infection chronique à P. aeruginosa, la production de ces sidérophores varie, en même temps que la virulence des souches. Afin de mieux discerner l’importance des sidérophores dans l’import en fer et dans ces mécanismes de virulence, nous avons étudié les interactions entre des isolats de P. aeruginosa issus d’un patient unique, mais prélevé à différents temps de l’infection chronique et 5 autres pathogènes. Nous avons d’abord mieux caractérisé la régulation de la production de pyochéline, moins bien étudiée, puis développé un outil pour différencier des bactéries en co-cultures grâce à un marqueur fluorescent. Nous avons ainsi pu mieux spécifier l’importance de ces sidérophores en tant que facteurs de virulence et en tant que facteur d’import du fer. La baisse de leur production au cours de l’infection chronique permet aux autres bactéries de mieux proliférer et à des interactions bactériennes de s’établir. Enfin, nous avons également établi un lien entre certains traitements antibiotiques, récurrents chez ces patients, et l’évolution de la production de sidérophores chez P. aeruginosa.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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