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Activité in vitro et in vivo de la murépavadine et de divers Peptides AntiMicrobiens (PAMs) actifs sur Pseudomonas aeruginosa dans le contexte de la mucoviscidose

Dernière mise à jour 06.08.2020 à 14h47

Axe de recherche : Infection Délégation territoriale : Franche-Comté

Porteur du projet : Katy JEANNOT

Centre Hospitalier Universitaire de Besançon, Hôpital Jean Minjoz - Laboratoire de Bactériologie



Contexte :

Pseudomonas aeruginosa est un pathogène bien connu dans la mucoviscidose (CF). En effet, son implantation dans l’arbre trachéo-bronchique des patients s’accompagne d’une dégradation progressive de la fonction respiratoire. Malgré le déploiement de solutions pharmacologiques visant à corriger les dysfonctionnements du canal CFTR, l’éradication de la bactérie reste un objectif thérapeutique majeur pour préserver l’intégrité pulmonaire. Les traitements antipyocyaniques reposent actuellement sur l’administration répétée d’aérosols de tobramycine, d’aztréonam et de colistine. Divers peptides antimicrobiens (PAMs) dont la murépavadine apparaissent aujourd’hui comme des substituts potentiels à ces antibiotiques. Composée de 14 acides aminés, la murépavadine est le premier représentant d’une nouvelle classe d’antimicrobiens. Toutefois, l’adaptation de P. aeruginosa à ces PAMs est méconnue. Dans ce projet, nous nous proposons d’étudier comment P. aeruginosa peut résister à la murépavadine, au 6K-F17 et à d’autres PAMs antipyocyaniques, par des approches in vitro et dans un modèle murin CFTR-/-d’infection pulmonaire.



Objectifs :

Pour analyser la réponse de P. aeruginosa aux PAMs, nous utiliserons des conditions aussi proches que possible de celles rencontrées dans le poumon CF. Le projet se déroulera en trois étapes. La première visera à cribler une banque de 600 peptides afin d’identifier de nouveaux PAMs actifs sur cette bactérie. Parallèlement, nous déterminerons la sensibilité d’une collection de 204 souches de P. aeruginosa provenant de 156 patients CF, à la murépavadine, au 6K-F17 et aux PAMs issus du criblage. Dans une deuxième phase, nous étudierons les mécanismes moléculaires de résistance à ces molécules, in vitro dans un milieu synthétique CF et dans des expectorations de patients. Au cours de la troisième étape, nous mesurerons l’efficacité d’un aérosol de murépavadine chez des souris CFTR-/- infectées par des souches privées ou non des gènes codant les systèmes ParRS et MexXY. Nous pensons démontrer par cette approche que ParRS est un élément majeur de la résistance à différents PAMs chez P. aeruginosa.



Perspectives :

Comprendre les mécanismes de résistance pouvant être mis en jeu par P. aeruginosa avant l'utilisation de nouvelles molécules antibactériennes est nécessaire afin d'optimiser leur utilisation (dosage, rythme d’administration) et/ou de potentialiser leurs effets en les associant avec d'autres anti-infectieux. Compte tenu du potentiel thérapeutique des PAMs, nous devons évaluer si P. aeruginosa est capable de développer des mécanismes de résistance communs à l’ensemble de ces produits (résistance croisée) ou des mécanismes spécifiques à chacun d’eux. La caractérisation de ces mécanismes ouvrira des perspectives intéressantes pour le développement d’inhibiteurs capables de potentialiser l’action des PAMs, comme c’est le cas déjà des inhibiteurs de bêta-lactamases.



Résultats obtenus :

La murépavadine (POL7010) est le premier PAM en développement ayant atteint la phase 3 des essais cliniques. P. aeruginosa y est très sensible (> 90% des souches isolées d’infections respiratoires). Toutefois, son activité sur les souches résistantes à la colistine, un PAM naturel produit par un Paenibacillus, est controversée. Récemment, nous avons démontré le rôle majeur joué par un système à deux composants, dénommé ParRS, dans l’adaptation de P. aeruginosa à la colistine. La présence ou les effets membranaires de certains PAMs activent le système ParRS, ce qui déclenche une cascade d’événements dont la production d’une pompe d’efflux (MexXY/OprM) et l’augmentation de la résistance à divers antibiotiques (tobramycine, ciprofloxacine et azithromycine).