Bases moléculaires de la signalisation induite par Neisseria meningitidis sur cellules endothéliales et épithéliales – NeMeSi

Neisseria meningitidis (le méningocoque, Nm) est une bactérie commensale de la muqueuse rhinopharyngée portée par 3 à 30% de la population. Cette bactérie est capable de disséminer dans le sang et de franchir la barrière hémato-encéphalique (BHE) pour donner la méningite cérébrospinale. Nm fait parti des rares bactéries pathogènes capable d’envahir les méninges de l’adulte et de l’enfant. La grande éfficacité avec laquelle Nm provoque des méningites s’explique dans le tropisme particulier de cette bactérie pour les cellules composantes de la BHE.

L’adhésion de Nm aux cellules endothéliales cérébrales qui borde la BHE est essentielle pour le franchissement de la BHE. L’analyse de tissus cérébraux postmortem a montré que Nm intéragit avec les capilaires cérébraux du parenchyme et des méninges. L’adhésion de Nm aux cellules endothéliales nécessite les pili de type IV. Bien que le récepteur de ces pili est encore inconnu, nous avons récement montré que, suite à l’adhésion, Nm recrute et active un récepteur de signalisation indépendant du récepteur d’adhésion : le récepteur ß2-adrénergique. Cette activation entraîne le recrutement des ßarrestines (famille de protéines d’échaffaudages) qui vont recruter sous la colonie bactérienne le complexe de polarité Par6/Par3/PKCz connu pour permettre la formation des jonctions intercellulaires. Le recrutement du complexe de polarité entraîne la délocalisation des proteines de jonctions ce qui va favoriser l’ouverture d’espaces intercellulaires qui permettront au méningocoque de franchir l’endothélium cérébral par la voie paracellulaire.

Désormais, nous devons comprendre par quel récepteur le méningocoque adhére aux cellules humaines et étudier les voies de signalisations induites par l’activation de la voie ß2-adrénergique/ßarrestins. Comprendres ces deux processus permettra de comprendre comment Neisseria meningitidis adhère aux cellules vasculaires cérébrales et ouvre la BHE. Ainsi nous pourrons envisager d’utiliser les mêmes mécanismes pour adresser des molécules thérapeutiques à travers cette barrière.

Le but de ce projet est d’identifier le ou les récepteurs cellulaires de Neisseria meningitidis et d’explorer les voies de signalisation cellulaire induites par l’activation du récepteur ß2-adrénergique. Le projet est organisé en 3 objectifs principaux:

Objectif 1: Identifier et étudier le récepteur cellulaire permettant l’adhésion du méningocoque.
Nous déterminerons quels gènes ne sont pas exprimés dans des cellules non permissives pour l’adhésion de la bactérie. Puis par une approche systématique utilisant la technologie des ARN interférents nous réduirons l’expression de l’ensemble de ces gènes dans les cellules endothéliales et épithéliales. Nous étudierons les gènes cibles par des approches classiques en biologie cellulaire.

Objectif 2: Comprendre les bases moléculaires de l’interaction entre le pilus et le récepteur de signalisation (ß2-adrénergique).
Objectif 3: Identifier les voies de signalisation qui commencent par l’activation du récepteur ß2-adrénergique et qui aboutissent à l’ouverture des jonctions cellulaires.
Nous étudierons comment les protéines PilE et PilV activent la signalisation cellulaire suite à l’adhésion du méningococque. Nous étudierons les bases moléculaires de l’interaction entre les constituants des pili de types IV et le récepteur ß2-adrénergique (Objectif 2). Nous approfondirons nos connaissances des voies de signalisation induites par le récepteur ß2-adrénergique et qui permettent l’ouverture de la BHE (Objectif 3).