Staphylococcus aureus d'origine communautaire (SARM-C) est responsable d'infections sévères comme la pneumonie nécrosante. La leucocidine de Panton-Valentine (PVL), l'Hémolysine-α(Hla) et la protéine A (Spa) sont les facteurs de virulence impliqués dans cette infection. L'analyse bibliographique montre que les polynucléaires neutrophiles (PNN) sont la principale cible de la PVL et que les α-défensines secrétées par les PNN peuvent neutraliser des toxines bactériennes. De plus, il est montré que des antibiotiques modulent la sécrétion des facteurs de virulence par S. aureus. Dans ce contexte, nous avons étudié l'effet des défensines sur la cytotoxicité de la PVL ainsi que l'effet des antibiotiques seuls et couplés aux défensines sur la production de PVL, Hla et Spa par des SARM-C. Nous montrons pour la première fois que les défensines peuvent diminuer la cytotoxicité de la PVL. Dans la deuxième partie du travail personnel, nous avons observé que l'effet de faibles concentrations d'antibiotique sur les SARM- C dépendait de l'antibiotique et du facteur de virulence. La clindamycine et le linézolide diminuent la PVL, Hla et Spa alors que la tigécycline supprime essentiellement la production de PVL. La daptomycine et la vancomycine n'ont pas d'effet. Nous avons démontré que l'effet des α-défensines couplé aux antibiotiques sur la virulence concerne essentiellement Spa. De façon intéressante, les α-défensines couplé aux antibiotiques ne diminuent pas la production de Spa pour le clone USA300 contrairement aux autres SARM-C, ce qui pourrait expliquer la sévérité de ses infections et son succès épidémique / Community Acquired Methicillin Resistant Staphylococcus aureus (CA-MRSA) induce severe diseases such as necrotizing pneumonia. Panton-Valentine Leucocidin (PVL), Hémolysine-α(Hla) and protein A (Spa) are important virulence factors involved in this infection. The literature review shows that polymorphonuclear neutrophils (PMNs) are the target cells of PVL action in lungs and α-defensins secreted by PMNs have the capability to neutralize bacterial toxins. Moreover, low concentrations of antibiotic can modulate virulence factor production by S. aureus. In this context, the goal of this work was to study the impact of defensins on various cytotoxicity effects induced by PVL on human PMNs and to study the effect of antibiotics combined with defensins on the production of PVL, Hla and Spa by CA-MRSA. We show for the first time that α-defensins can decrease PVL toxicity mainly interacting with pore formation. Secondly, we show that low concentrations of antibiotic s’ effect on CA-MRSA virulence expression depend on the antibiotic and the virulence factor. Clindamycin and linezolid consistently suppress the expression of PVL, Hla and Spa by CA-MRSA, whereas tigecycline specifically suppress PVL expression. Daptomycin and vancomycin have no significant effects at these concentrations. For the first time, we demonstrate that the modulatory effect of α-defensins on virulence, in conjunction with antibiotics, mainly regards Spa production. Interestingly, antibiotics and defensins do not decrease Spa expression in USA300, unlike in other CA-MRSA clones. It could explain the severity of USA300 related infections and the spreading success of this CA-MRSA lineage

La grippe est une infection respiratoire aiguë, due au virus Influenza, qui touche en moyenne chaque hiver 2,5 millions de personnes. C'est un enjeu de santé publique majeur par son impact économique et en santé humaine. Les traitements actuellement disponibles contre le virus Influenza repose sur des antiviraux ciblant la neuraminidase (inhibiteur de la neuraminidase). Jusqu'en 2007 moins de 5% des souches de virus Influenza circulantes dans le monde étaient résistantes à ces INA. Contre toute attente, l'hiver 2007/2008 a été marqué par l'émergence simultanée d'une nouvelle souche apparentée au virus A/Brisbane/59/2007(H1N1) et d'une augmentation massives des résistances à l'Oseltamivir. Nous avons caractérisés les propriétés enzymatiques des souches sensibles et résistantes isolées dans la communauté au cours des saisons 2007/2008, 2008/2009 pour les comparer à un panel de souches de référence des virus A(H1N1). Les résultats obtenus soulignent la particularité des propriétés enzymatiques de la NA de A/Brisbane/59/2007(H1N1) et le rôle de la balance HA-NA dans la diffusion mondiale de cette souche résistante en l'absence de pression de sélection La pandémie de 2009 au virus A(H1N1)pdm09 a été l'occasion de décrire le rôle de l'infection respiratoire basse, virale isolée ou dans le cadre d'une co-infection bactérienne, dans les patients décédés d'un syndrome de détresse respiratoire. La forte proportion de pneumonies virales observées dans les études épidémiologiques réalisées au cours de la pandémie de 2009/2010 et de la saison 2010/2011 suggère la présence de facteurs de virulence permettant au virus A(H1N1)pdm09 de se lier aux récepteurs présents au niveau de l'appareil respiratoire bas. Nous avons étudié l'impact du polymorphisme en position 222 de la HA du virus A(H1N1)pdm09 sur les propriétés de liaison de la HA à son récepteur, sur la balance HA-NA et, in fine, sur le phénotype des virus in vitro et in vivo. Nos résultats montrent que les substitutions D222G, D222E et D222N de la HA du virus A(H1N1)pdm09 favorisent la liaison aux acides sialiques présents au niveau de l'alvéole pulmonaire. Cette propriété pourrait expliquer la plus forte pathogénicité pulmonaire de ce virus. Par ailleurs nos résultats montrent également une association entre l'équilibre de la balance HA-NA et le profil de réplication de ces souches in vitro / Influenza is responsible of 2,5 million cased of respiratory infection, each winter, in France. It is a main human health threat and a main public health concern. The current treatment of flu relies on antiviral drug targeting viral proteins that can induce the appearance of resistant virus. Until 2007, less than 5% of all circulating Influenza strains were resistant to neuraminidase inhibitors. Against all odds, Oseltamivir resistant A/Brisbane/59/2007(H1N1) emerged and spread during 2007/2008 and 2008/2009 season. To understand the driving force of this emergence we tested clinical strains from 2007 to 2011 for Oseltamivir and Zanamivir resistance, sequenced their HA and NA gene, and compared their NA enzymatic properties with A(H1N1) reference strain from 1977 to 2007. Our results showed that A/Brisbane/59/2007 displayed a high affinity compare with NA of previous A(H1N1) reference strains. Moreover these results suggested that HA-NA balance underlie the worldwide emergence of the Oseltamivir resistance without any selection pressure. The A(H1N1)pdm09 pandemic highlighted the importance of lower tract respiratory infection in the severe influenza case. The high proportion of viral pneumonia observed during the 2009 pandemic and the following season suggest that A(H1N1)pdm harbored a virulence factor that allowed the virus replication in the lower respiratory tracts. We studied the effect of HA 222 polymorphism on HA properties, HA-NA balance and in vitro and in vivo Influenza phenotype. Our results demonstrated that G222, E222 or N222 HA mutation increased the binding of A(H1N1)pdm09 mutation to the lower respiratory tract receptor. This may explain the A(H1N1)pdm09 increase pathogenicity. Moreover our results show than an optimal HA-NA balance is link to an efficient replication profile in vitro

Staphylococcus aureus est une bactérie responsable de nombreuses infections. Divers facteurs de virulence sont décrits comme ayant un rôle aggravant dans l’infection staphylococcique. La leucocidine de Panton-Valentine (LPV) en est un. Elle interagit par l’intermédiaire du récepteur de C5a (C5aR) avec les leucocytes et les cellules neuronales dans différents tissus, mais son action au niveau rétinien est méconnue. Nous avons recherché des cibles rétiniennes cellulaires de l’intoxination à la LPV et étudié ses conséquences cellulaires et inflammatoires précoces dans les tissus rétiniens. AINSI, deux modèles de lapins ont été créés : l'injection intravitréenne in vivo et les explants rétiniens ex vivo. Dans les deux modèles, les cellules ganglionnaires étaient les principales cibles cellulaires rétiniennes de la LPV et le seul type de neurones rétiniennes qui exprimait C5aR. Les cellules de Müller comme la microglie étaient activées. L’explant rétinien était facilement manipulé, ils peuvent servir à la recherche de la LPV sur la rétine. La LPV seule pourrait induire une inflammation rétinienne après avoir ciblé spécifiquement les cellules neuronales. / Staphylococcus aureus is responsible for many infections. It secretes various virulence factors aggravating the staphylococcal infections. Panton-Valentine leucocidin (PVL) is a virulent leukotoxin from S. aureus and presents active effects towards leukocytes and neuronal cells via the C5a receptor (C5aR). The effects of PVL on retina is little known. We explored PVL retinal cell target and early retinal inflammation and tried to find the processes of bacterial toxins aggravating bacterial endophthalmitis. We employed two different rabbit models to study the PVL effects on retina: intravitreal injection in vivo and retinal explant ex vivo. In the two models, retinal ganglion cells were the only retinal neurons which express C5aR and the major cell targets of PVL in retina. PVL induced retinal Müller and microglial cell activation. The retinal explants were easily manipulated and showed obvious cellular targets of PVL and glial cell activations, they can contribute to research the effects of PVL on retina in future. PVL alone without S. aureus could induce great retinal inflammation after targeting specifically retinal neurons.

La γ-hémolysine HlgC/HlgB et la leucocidine de Panton et Valentine (LPV) sont deux toxines formant des pores de la famille des leucotoxines bipartites (formées de deux sous-unités de classe S et F) sécrétées par S. aureus qui ciblent directement les polynucléaires neutrophiles humains (hPNNs) et qui augmentent le pouvoir pathogène de la bactérie. Ces leucotoxines sont également capables de cibler d’autres types cellulaires comme les neurones en grain du cervelet de rat et les DRG. D’abord, le composé de classe S de ces leucotoxines se fixe à un récepteur membranaire, le C5aR. Des substitutions en Alanine par mutagénèse dirigée ont permis la caractérisation d’un cluster d’acides aminés essentiels pour la fixation de LukS-PV à C5aR, localisé sur 2 boucles du domaine « Rim ». Puis, suite à la fixation de la sous-unité de classe F, HlgC/HlgB et la LPV semblent être internalisées, permettant une augmentation de la [Ca2+]i. Malgré les grandes similarités entre ces deux leucotoxines les sous-unités de classe F permettent à chaque leucotoxine d’activer des voies calciques différentes. Des dérivés du para-sulfonate-calix[4]arène ont un effet inhibiteur de ces toxines et pourraient montrer un potentiel à être utilisés comme auxiliaires aux antibiothérapies. / The γ-hemolysin HlgC/HlgB and the Panton and Valentine leukocidin (PVL) are two pore-forming toxins of the family of bicomponent leukotoxins secreted by S. aureus that directly target human neutrophils (hPNNs) and increase the pathogenicity of the bacteria. These leukotoxins also are capable of targeting other cell types such as rat cerebellar granular neurons and DRG. First, the compound of the class S binds to a membrane receptor, C5aR. Alanine-scanning mutagenesis allowed the characterization of a cluster of amino acids localized on two loops of the “Rim” domain essential for LukS-PV binding to C5aR. Then, after the class F subunit binding, HlgC/HlgB and PVL appear to be internalized, allowing an increase in [Ca2+]i. Despite the similarities between these two subunits, the class F component allows each leukotoxin to activate different pathways. Derivatives of para-sulfonato-calix[4]arene have an inhibitory effect on these toxins and may offer a potential to be used as auxiliary to antibiotherapy.