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Comment les microbiotes du vecteur et l'hôte influencent-ils la maladie de Lyme ?

Unité de Recherche

EA 7290 - Virulence bactérienne précoce : fonctions cellulaires et contrôle de l'infection aiguë et subaiguë
Institut de bactériologie 3 rue Koeberlé 67000 Strasbourg

Équipe

Nom : Groupe Borreliose de Lyme

Responsable : BOULANGER Nathalie - nboulanger@unistra.fr

Téléphone du responsable : 0368853796

Site web : Accéder au site

Composition de l'équipe :
- Chercheurs : 4
- ITA : 2
- Doctorants : 3
- Post-Docs : 0
- Autres : 0

Publications majeures de l'équipe relatives au sujet au cours des 3 dernières années (le cas échéant, 3 publications récentes du DT) :
1) Smuggling across the Border: How Arthropod-Borne Pathogens Evade and Exploit the Host Defense System of the Skin
Q. BERNARD, B. JAULHAC, N. BOULANGER.
J Invest Dermatol, 2013,Dec 28. doi: 10.1038/jid.2014.36

2) Lyme Neuroborreliosis and Dementia
F. BLANC, N. PHILIPPI, B. CRETIN, C. KLEITZ, L. BERLY, B. JUNG, S. KREMER, I.J. NAMER, F. SELLAL, B. JAULHAC, J. DE SEZE
J. Alzheimers Dis. 2014, Apr.24

3) Proteomic analysis of three Borrelia burgdorferi sensu lato native species and disseminating clones : Relevance for Lyme vaccine design
G. SCHNELL, A. BOEUF, B. JAULHAC, N. BOULANGER, E. COLLIN, C. BARTHEL,
S. DE MARTINO, L. EHRET-SABATIER
Proteomics, 2014 – Dec. 5

Concernant la thèse

Directeur de Thèse : JAULHAC Benoît - jaulhac@unistra.fr

Téléphone : 0369551452

Co-encadrant : non

Co-tutelle : oui

Co-Directeur : FIKRIG Erol
Université du Co-Directeur : Yale University School of Medicine New Haven

Concernant le sujet proposé :

Titre : Comment les microbiotes du vecteur et l'hôte influencent-ils la maladie de Lyme ?

Projet : La maladie de Lyme est la plus fréquente des maladies transmises par les tiques. L'agent pathogène, Borrelia (B.) burgdorferi, est transmis par les tiques du genre Ixodes à l'hôte où elle entraine des atteintes cutanées, articulaires, cardiaques et neurologiques. Ixodes ricinus est le premier vecteur en Europe de l'Ouest tandis qu'aux USA Ixodes scapularis est majoritaire. Ces deux espèces sont très proches mais pas identiques. La compréhension des facteurs intervenant lors de la transmission de la bactérie peut conduire au développement de nouvelles stratégies pour prévenir l'infection.
Récemment, il est apparu que des interactions entre bactéries et intestin de l'hôte interfèrent avec l'immunité de l'hôte et module la sévérité de différentes maladies notamment infectieuses. Ila été montré que le microbiote d'I. scapularis module l'intégrité de la barrière intestinale et la colonisation par B. burgdorferi. Nos premiers résultats suggèrent que le microbiote intestinal des tiques pourrait également jouer un rôle dans la transmission de la bactérie à l'hôte.
Nous souhaitons au cours de ce projet, valider ces premiers résultats et mettre en évidence les mécanismes d'interaction des microbiotes du vecteur et de l'hôte avec B. burgdorferi lors de la transmission de cette bactérie.
Approche
Nous allons rechercher comment le microbiote intestinal de la tique et le microbiote cutané de la souris altèrent la transmission de Borrelia par la tique à l'hôte. Nous allons (1) caractériser ces microbiotes, puis (2) déterminer l'altération de la transmission de Borrelia par ces microbiotes et, (3) élucider les voies de signalisation impliquées dans ce processus. Cela permettra d'améliorer la compréhension des processus impliqués dans la transmission de Borrelia à l'hôte et d'élaborer de nouvelles stratégies pour interrompre le cycle de Borrelia. Les différentes étapes du projet sont détaillées ci-dessous :
Objectif 1. Caractériser la composition du microbiote intestinal du vecteur (I. ricinus et I. scapularis au stade nymphal) et le microbiote cutané de l'hôte (souris C3H/HeN). Pour cela, l'ADN sera extrait des intestins de tiques et des peaux des souris, puis séquencé (Illumina). Une analyse comparative des microbiotes sera effectuée.
Objectif 2. Déterminer si les microbiotes du vecteur et de l'hôte influencent la transmission de B. burgdorferi par I. ricinus/scapularis aux souris. Pour cela, le microbiote intestinal des nymphes infectées (souche de B. burgdorferi Gentamicine-R) sera perturbé par des antibiotiques ou par l'utilisation de nymphes élevées stérilement et de souris « stériles » en utilisant des désinfectants cutanés. L'engorgement des nymphes, la multiplication et la migration de Borrelia, ainsi que la transmission de la bactérie à la souris seront déterminés.
Objectif 3. Elucider les mécanismes par lesquels le microbiote intestinal du vecteur (nymphes d' I. scapularis et I. ricinus) et le microbiote cutané de l'hôte modulent la transmission de B. burgdorferi.
A.Une analyse Hi-Seq des ARN extraits de l'intestin des tiques (avec et sans dysbiose) sera effectuée. Les gènes/voies de signalisation significativement altérés dans les conditions de dysbiose seront identifiés.
B.Les gènes dont l'expression sera fortement modulée par le microbiote intestinal seront individuellement inactivés par RNAi. La multiplication, la migration de B. burgdorferi chez les tiques ainsi que la transmission de la bactérie aux souris C3H/HeN seront étudiées comme à l'objectif 2.
Ce travail étude aidera à comprendre le rôle des microbiote intestinal de la tique et cutané de l'hôte murin lors de la transmission de la maladie de Lyme. Il permettra d'identifier des protéines pouvant faire l'objet de cibles vaccinales pour prévenir la multiplication et la migration de B. burgdorferi de l'intestin de la tique jusqu'au derme de l'hôte, prélude essentiel à la maladie.

Compétences souhaitées : Personne ouverte au projet translationnel de la cellule, via de la souris à l'homme. Connaissances en biologie (immunologie, microbiologie si possible)

Expertises qui seront acquises au cours de la formation : Technique en immunologie : Elisa, wester-blot
Biologie moléculaire : PCR, TR-PCR et séquençage, RNAI
Connaissances en maladies infectieuses et en entomologie médicale.