Effect of the steroid hormone 17∩-estradiol on two strains of Lactobacillus crispatus, marker of vaginal homeostasis
Effet de l'hormone stéroidienne 17∩-estradiol sur deux souches de Lactobacillus crispatus, marqueur de l'homéostasie vaginale
Résumé
Lactobacilli colonizes and protects the genital mucosa. Lactobacillus crispatus is one of the majorspecies of the vaginal microbiota and is associated with an asymptomatic environment.Gynecological disorders are often associated with an imbalance of this microbiota and a drop inthe lactobacilli population. This dysbiosis is concomitant with a decrease in estrogens and anincrease in vaginal pH, giving rise to pathogenic germs development. Knowing that bacteria candetect and respond to many hormones, the work that I carried out during this thesis aimed atinvestigating a possible effect of estrogens on the lactobacilli flora, and in particular on L. crispatus.Because of the great variability between Lactobacillus strains, two strains of L. crispatus wereselected, one from the Institut Pasteur (CIP 104459) and the other from a vaginal swab (V4).These strains were characterized by complete genome sequencing. It was observed that the CIPand V4 strains have different behaviors in terms of adhesion, biofilm, and auto-aggregation and17β-estradiol seems to modulate these reactions in favor of animplantation in the vaginalmicroenvironment. These events seem to be linked by part to the effect of 17β-estradiol on thephysico-chemical properties of their surface andto the production of biosurfactants, all of thiscreating a microenvironment favorable to their colonization. In order to understand the molecularmechanisms associated to this hormonal response, an analysis of the total proteome wasperformed.The effect of the hormone on the membrane fluidity suggesting that it resulted from anadaptive response of L. crispatus. , an in silico study allowed to identify the SPFH domain containgprotein as potential 17β-estradiol binding site in the L. crispatus genome. Interaction with thissensor could also explain that in the presence of the hormone, the size of the bacilli was reducedTaken together these results suggest that it should be possible to favour L. cristapatusimplantation and re-equilibrate the vaginal microflora by mimicking the effect of 17β-estradiol onlactobacilli.
La microflore lactobacillaire colonise et protège les muqueuses génitales. Lactobacillus crispatusest une des espèces majoritaires du microbiote vaginal et est associée à un environnementasymptomatique. Les troubles gynécologiques sont souvent associés à un déséquilibre de cettemicroflore et à une chute de la population en lactobacilles. Cette dysbiose est concomitante à unebaisse des oestrogènes et à une augmentation du pH vaginal laissant place à des germespathogènes. Sachant que les bactéries peuvent détecter et répondre à de nombreuses hormones,les travaux que j’ai menés durant cette thèse visent à rechercher un éventuel effet desoestrogènes sur la flore lactobacillaire, et en particulier sur L. crispatus. Du fait de la grandevariabilité entre les souches de lactobacilles, deux souches de L. crispatus ont été sélectionnées,une provenant de l’Institut Pasteur (CIP 104459) et l’autre d’un écouvillonnage vaginal (V4). Cessouches ont été caractérisées par un séquençage du génome complet. J’ai pu mettre en évidenceque les souches CIP et V4 ont des comportements différents en termes d’adhérence, de biofilm,et d’auto-agrégation et le 17β-estradiol semble moduler ces réactions en faveur d’une implantationfavorisée dans le microenvironnement vaginal. Ces phénomènes semblent être liés en partie àl’effet du 17β-estradiol sur les propriétés physico-chimiques de leur surface ainsi que par laproduction de biosurfactants, le tout créant un microenvironnement favorable à leur colonisation.Afin de comprendre les mécanismes moléculaires associés à cette réponse hormonale, uneanalyse du protéome total a été réalisée. L’effet de l’hormone sur la fluidité membranaire suggèrequ’elle fait suite à une réponse adaptative et une étude in silico a permis d’identifier un site deliaison du 17β-estradiol parmi les protéines codées dans le génome de L. crispatus, la SPFHdomain containing protein. L’interaction avec ce senseur pourrait expliquer le fait qu’en présencede l’hormone, la taille des bacilles est diminuée. Ces travaux suggèrent qu’il serait possible defavoriser l’implantation de L. cristapatus et rééquilibre la microflore vaginale en mimant l’effet du17β-estradiol sur les lactobacilles.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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