Study of the antifungal effect of the antimicrobial peptide ETD151 on Aspergillus fumigatus
Étude de l'effet antifongique du peptide antimicrobien ETD151 sur Aspergillus fumigatus
Résumé
Bronchial colonization by Aspergillus fumigatus (Af) is a major source of infectious complications in patients with chronic pulmonary diseases. The limited efficacy of available antifungal agents, combined with the increasing emergence of azole-resistant strains, highlights the urgent need for new therapeutic strategies. In this context, antimicrobial peptides (AMP) offer a promising alternative. The modified peptide ETD151, derived from a lepidopteran AMP, has demonstrated antifungal activity against Botrytis cinerea, a phytopathogenic fungus. The objective of this thesis was to evaluate the anti-Aspergillus activity of ETD151, as well as its potential role in modulating the inflammatory response of primary human bronchial epithelial cells (PHBEC). The peptide was tested on both azole-sensitive and azole-resistant A. fumigatus strains. ETD151 induced shortening and hyper-branching of fungal filaments. A resazurin-based kinetic assay showed significant inhibition of fungal metabolic activity, reaching a maximum effect at 1.25 µM ETD151. The lytic activity of the peptide was confirmed using calcofluor and Sytox Green staining. Competitive binding assays, along with the use of a A. fumigatus mutant strain lacking a gene involved in glucosylceramide synthesis, confirmed these membrane lipids as the target of ETD151. Furthermore, serial passaging of the fungus for 16 generations in the presence of ETD151 did not lead to the development of resistance. ETD151 did not induce IL-8 release by PHBEC and showed no cytotoxicity under our experimental conditions. Finally, its antifungal effect in co-culture with Af-infected PHBEC was confirmed by CFU counting and confocal microscopy. These findings highlight the potential of AMPs as innovative antifungal agents, particularly in addressing infections caused by strains resistant to conventional therapies.
La colonisation bronchique par Aspergillus fumigatus (Af) constitue une source majeure de complications infectieuses chez les patients atteints de maladies pulmonaires chroniques. L'efficacité limitée des antifongiques disponibles, associée à l'émergence croissante de souches résistantes aux azolés, rend nécessaire l'exploration de nouvelles stratégies thérapeutiques. Dans ce contexte, les peptides antimicrobiens (PAM) constituent une alternative prometteuse. Le peptide modifié ETD151, dérivé d'un PAM de lépidoptère, a notamment démontré une activité antifongique contre Botrytis cinerea, un champignon phytopathogène. L'objectif de cette thèse était d'évaluer l'effet anti-Aspergillus d'ETD151 ainsi que son éventuel rôle sur la réponse inflammatoire des cellules épithéliales bronchiques primaires humaines (CEBPH). Le peptide a été testé sur des souches sensibles et résistantes aux azolés, avec des résultats probants. ETD151 induit un raccourcissement et une hyper-ramification des filaments fongiques. Un test cinétique à la résazurine a révélé une inhibition significative de l'activité métabolique, atteignant un maximum avec 1,25 µM d'ETD151. L'activité lytique du peptide a été confirmée par des colorations au calcofluor et au Sytox Green. Des essais de compétition, ainsi que l'utilisation d'une souche de Af délétée pour un gène codant les glucosylcéramides, ont permis de confirmer que ces lipides membranaires sont la cible de ETD151. Par ailleurs, des repiquages successifs sur 16 génération du champignon en présence de ETD151 n'ont pas permis de mettre en évidence le développement de résistance du champignon vis avis du peptide. Enfin, le peptide ne provoque ni libération d'IL-8 par les CEBPH, ni cytotoxicité. Enfin, son effet antifongique sur les CEBPH infectées par Af a été confirmé par dénombrement des CFU et observation en microscopie confocale. Ces résultats soulignent le potentiel des PAM comme agents antifongiques innovants, notamment face aux souches résistantes aux traitements conventionnels.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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