Générer un tissu pulmonaire physiologique et complexe par bioimpression 3d pour l'étude de l'impact de la coinfection sur la réponse de l'hote dans un contexte de mucoviscidose

Porteur du projet : Karen MOREAU

Université Lyon1 - CIRI- Equipe Pathogénie des staphylocoques

Contexte : 
Les voies respiratoires des patients atteints de mucoviscidose sont infectées par des nombreux microorganismes dont les principaux agents bactériens sont S. aureus et P. aeruginosa. Si l’impact de P. aeruginosa sur la fonction respiratoire et l’état clinique des patients est clairement démontré, celui de S. aureus reste encore à évaluer. 
Il a longtemps été suggéré que P. aeruginosa doive éliminer S. aureus pour coloniser les voies respiratoires. Cependant les cas de co-infections chroniques sont nombreux et de plus en plus de données montrent que les deux pathogènes sont capables de coexister durablement, voire de coopérer.

Objectifs :
Nous avons émis l’hypothèse que la co-infection à S. aureus et P. aeruginosa, ainsi que la coexistence bactérienne pourrait altérer les défenses de l’hôte. Pour étudier cela, nous avons besoin d’un modèle de tissu pulmonaire pertinent et représentatif du tissu tel qu’il est in vivo. Nous avons choisi d’utiliser la technologie d’impression 3D qui nous permet d’une part de travailler l’architecture du tissu et d’autre part, d’intégrer dans ce tissu les composants du système immunitaire. A l’aide de ce modèle et de souches cliniques isolées de patients, nous allons décrypter l’impact de l’infection et de la co-infection sur la réponse du tissu pulmonaire et du système immunitaire.

Perspectives :
Les résultats obtenus nous permettront de définir l’impact de la co-infection S. aureus/P. aeruginosa, de déterminer si c’est une facteur de sévérité, de risque d’aggravation de l’état clinique des patients. Ces éléments devraient alors être pris en compte dans le cadre du suivi infectieux des patients pour une meilleure prise en charge. Par ailleurs, le modèle de tissu pulmonaire développé ouvrira la voie à de nombreux projets nécessitant un contexte pulmonaire représentatif de la réalité in vivo.

Résultats obtenus :
Dans une précédente étude nous avons pu montrer que 65% des souches de P. aeruginosa et S. aureus, issues de patients co-infectés étaient capables de coexister durablement. Par ailleurs, nous avons pu montrer in vitro que ces deux espèces étaient capables de coopérer. En effet la présence de P. aeruginosa réduit la sensibilité aux antibiotiques de S. aureus et S. aureus fournit à P. aeruginosa une source nutritive de carbone qui lui permet de croitre lorsque la compétition nutritive est importante. Enfin, une étude clinique tend à montrer que la coexistence bactérienne pourrait être un facteur de sévérité, sans que cela ait pu être démontré clairement.