Résumé
Mon projet principal de thèse est consacré à la compréhension du rôle de ROP55, une nouvelle protéine de T.gondii, le parasite responsable de la toxoplasmose. ROP55 a été identifiée lors d'un criblage in-silico. Elle est présente dans le bulbe des rhoptries, des organelles de sécrétion nécessaires à l’invasion et la virulence des parasites. Nous avons découvert que l'infection de fibroblastes humains par des parasites mutants KOROP55, entraînait une augmentation de la mortalité des cellules hôtes, et une diminution de la parasitémie. L’analyse transcriptomique des fibroblastes humains infectés par les tachyzoïtes KOROP55 révèle un enrichissement des gènes caractéristiques d'une réponse pro-inflammatoire. De plus, nous avons démontré que les parasites KO ROP55 induisaient l'activation de NF-kB- un régulateur de la survie cellulaire et de la réponse inflammatoire - qui s'accompagnait de la sécrétion de la cytokine pro-inflammatoire IL-1B. L'effet de ROP55 sur la sécrétion d'IL-1B et la mort cellulaire est également conservé dans des cellules immunitaires humaines et de souris. La mort de la cellule hôte couplée à la sécrétion d'IL-1B est caractéristique d'un type de mort cellulaire régulée, appelée pyroptose. Au cours de ce type de mort cellulaire, la maturation et la sécrétion de l'IL-1B nécessitent l'activité protéolytique des caspases inflammatoires 1, 4 ou 5. Nous avons découvert que la caspase 1 était nécessaire à la sécrétion de l'IL-1B à partir de monocytes humains infectés par KOROP55, et que la caspase 8 était également impliquée. La caspase-8 est généralement considérée comme une caspase apoptotique, ce qui suggère que le phénotype de mort cellulaire observé lors de l'infection par des parasites de KOROP55 n'est pas la mort pyroptotique classique. Le mécanisme précis de la mort induite par les parasites KO ROP55 reste à caractériser. Enfin, en utilisant un modèle expérimental murin, nous avons montré que ROP55 est un important facteur de virulence in vivo. Alors qu’il suffit d'infecter des souris avec un seul parasite de type I pour induire la mortalité, l'infection de souris par 1 million de tachyzoïtes KO ROP55 n’entraîne la mort que de 50 % des souris. En outre, l'infection de souris avec une dose sub-létale de tachyzoïtes KOROP55 induit une protection contre une infection ultérieure par des parasites virulents. En conclusion, nous avons identifié ROP55 comme un nouvel effecteur parasitaire et facteur de virulence, qui supprime la réponse inflammatoire de l'hôte et maintient la survie des cellules de l'hôte, permettant une réplication et une propagation efficaces du parasite.En parallèle de l’étude de ROP55, j’ai initié la caractérisation du processus d'invasion des bradyzoïtes. En effet, l'invasion de T.gondii a été largement étudiée et caractérisée au stade tachyzoïte et de manière plus sommaire chez les sporozoïtes, mais le processus n'a jamais été investigué chez les bradyzoïtes. L’invasion des tachyzoïtes implique la formation d'une jonction mobile (MJ), composée des protéines AMA1, RON2, RON4, RON4L1, RON5 et RON8. Ces protéines sont sécrétées à partir des micronèmes (AMA1) et des rhoptries (RONs). AMA1 et RON2 interagissent étroitement pour permettent l’assemblage de la JM. Deux autres complexes, AMA3-RON2L2 et AMA4-RON2L1 sont présents chez les sporozoïtes. Les données de transcriptomique montrent qu’à l’exception de AMA3 et RON2L2, les gènes codant pour ces protéines sont fortement exprimés chez les bradyzoïtes. Nous avons confirmé la présence de toutes ces protéines dans les bradyzoïtes enkystés, et pu distinguer le marquage caractéristique en forme d'anneau de la MJ avec des anticorps dirigés contre RON2, RON4, RON5 et RON8. Ceci représente la première démonstration que les bradyzoïtes forment une MJ pour l'invasion des cellules hôtes. Il est intéressant de noter que nous avons pu observer également AMA4 à la MJ, suggérant que le complexe AMA4-RON2L1 participe également à l’invasion des bradyzoïtes.