L'infection par Helicobacter pylori provoque une inflammation qui peut persister de façon asymptomatique ou évoluer vers de nombreuses pathologies gastroduodénales sévères telles que les ulcères gastroduodénaux, le lymphome du MALT et le cancer gastrique. L'îlot de pathogénicité cag est l'un des facteurs de virulence majeurs de cette bactérie. Plusieurs cytokines et peptides antimicrobiens sont impliqués dans la modulation de la réponse inflammatoire de la muqueuse épithéliale gastrique lors de l'infection par H. pylori. Ce travail a porté sur l'étude des interactions entre H. pylori et les cellules épithéliales gastriques. L'étude in vivo sur un modèle murin d'infection a permis de décrire un profil de la réponse antimicrobienne liée à cette bactérie. Une production accrue de S100A9 pourrait être impliquée dans l'échec d'implantation et de colonisation de la bactérie dans la muqueuse gastrique murine. Nous avons également établi un protocole de culture primaire de cellules épithéliales gastriques humaines à partir d'estomacs obtenus après gastrectomie partielle chez des sujets atteints d'obésité morbide. Cette étude a permis de modéliser in vitro la réponse inflammatoire et antimicrobienne de la muqueuse gastrique humaine après infection par H. pylori. L'induction cag-dépendante d'un panel de médiateurs inflammatoires et antimicrobiens par les cellules épithéliales gastriques exposées à H. pylori confirme l'implication de ce facteur au cours de la réponse inflammatoire précoce. Des cellules gastriques à phénotype de cellules souches ont également été isolées et des caractérisations phénotypiques et moléculaires ont été initiées pour déterminer leur nature. Les modèles cellulaires développés au cours de cette étude permettent une meilleure compréhension des interactions entre H. pylori et les cellules épithéliales gastriques.

La verticilliose est causée par des agents pathogènes telluriques du genre Verticillium. Elle est, depuis sa découverte dans les années 50, maladie majeure du tournesol en Argentine où des sources de résistances ont été identifiées. En France, c’est une maladie de plus en plus fréquente, observée chaque année sur de nouvelles zones de production. Elle suscite désormais des efforts dans la recherche de moyens de lutte sur ce territoire. Ce travail s’est concentré sur l’étude des interactions Tournesol - agents causals de la verticilliose à deux niveaux d’observation : celui du système de culture (français vs. argentin) et celui de l’individu. L’objectif est d’apporter des connaissances sur l’agent causal et sur le déterminisme moléculaire dans la résistance à la verticilliose du tournesol afin de développer un modèle de criblage de résistances à grande échelle. L’étude de la maladie dans les systèmes de culture a permis de mettre en évidence l’existence d’une différence significative de la réponse du tournesol à Verticillium entre la France et l’Argentine. L’étude moléculaire des pathogènes vasculaires in planta, échantillonnés dans les 2 systèmes de culture, a permis de confirmer l’implication majeure de V. dahliae dans la verticilliose du tournesol. En conditions contrôlées, une étude comparative de la pathogénicité de plusieurs isolats de V. dahliae (de la tomate, du coton, du sol) sur le tournesol a mis en évidence que seul l’isolat 85S, isolé à partir du tournesol, est capable de le coloniser et de provoquer des symptômes. L’étude du génome de l’isolat 85S révèle que cet isolat n’appartient à aucune branche existante de l’arbre phylogénétique ; il forme un groupe per se, associé aux isolats non défoliant du coton mais infectant la tomate. L’hypothèse de la spécificité de la réponse induite dans l’hypocotyle et les feuilles du tournesol par certains isolats de V. dahliae a été confirmée en étudiant la cinétique de l’expression de 9 gènes associés à la défense, 5 semaines après inoculation. Le tournesol met uniquement en place son système de défense en réponse à l’infection par 85S. La réponse semble induite ; la colonisation n’est pas systémique, la biomasse fongique n’a pas été détectée dans l’hypocotyle et les feuilles de l’hybride asymptomatique. L’ensemble de ces travaux a conduit au développement d’un modèle pour le criblage de résistances à Verticillium chez le tournesol. Celui-ci répond aux contraintes liées à la diversité du pathogène dans les méga-environnements, conséquences de pressions de sélection différentielles. / Verticillium wilt is caused by soil-borne fungi of the genus Verticillium. From its discovery in the 50’s, sunflower Verticillium wilt is a major disease in Argentina where sources of resistances have been identified. Since few years, the disease occurs more frequently in France raising concerns on sources of resistances discoveries regarding its spread to other sunflower French production areas. This work focus on the study of Sunflower- causals agent of Verticillium wilt interaction at 2 levels of observation: at the cultural system (French vs Argentinian) and at the plant individual scale. The aim is to provide identification of the causal agents and knowledge on the molecular determinism of sunflower resistances to implement high-throughput plant phenotyping approach. Disease symptom studies within the cultural systems reveal a significant difference in the phenotypic expression of sunflower against Verticillium pressure according to the location in France or in Argentina. Molecular studies of isolates in planta, from naturally infested field in cultural systems reveal the major implication of V. dahliae in the sunflower Verticillium wilt disease. In controlled conditions, comparative studies of V. dahliae isolates pathogenicity (isolated from cotton, tomato and soil) on sunflower reveal that only 85S, isolated from sunflower is able to colonize and provoke symptoms. Genomic studies of 85S isolates reveal that the isolate did not belong to any branch of the current phylogenetic tree; 85S makes a 'per se' group within the cotton non-defoliating but tomato infecting strains. Specificity of induced responses in sunflower hypocotyl and leaves by only some of V. dahliae isolates have been confirmed through a gene expression kinetic analysis of 9 defenses related genes on 5 weeks post inoculation. Sunflower genotype is responding only to the 85S isolate. Resistance seems to be induced; colonization is not systemic as pathogen biomass has been detected but not quantify in symptomless cultivar. Our study finally leads to the implementation of Verticillium resistances screening model on the sunflower with respect to the constraints related to the pathogen diversity from the different environments, according to differential selection pressure.

L’ostréiculture constitue l'une des principales composantes de l’aquaculture. Cependant, ce secteur est confronté à des épisodes de mortalités anormales survenant aussi bien en écloseries que dans le milieu naturel, affectant les huîtres diploïdes et triploïdes et à différents stades de leur vie. Pendant les épisodes de mortalité des mollusques bivalves en France, des bactéries, initialement classées dans le groupe de V. harveyi, ont été régulièrement isolées à coté des virus de type herpès, V. splendidus ou de V. aestuarianus. Afin d'affiner l’affiliation taxonomique de ces isolats, une caractérisation génotypique et phénotypique a été réalisée. Les isolats bactériens, initialement classés dans le groupe de V. harveyi, se sont révélés génétiquement plus proches de souches du groupe V. tubiashii, reconnues comme agents pathogènes affectant larves et juvéniles de mollusques aux Etats-Unis et en Angleterre. Des outils de diagnostic ont été élaborés pour évaluer la propagation de cette espèce lors des périodes de mortalité depuis 2007, supportant cette première description de V. tubiashii en France. La virulence des isolats et la toxicité de leurs produits extracellulaires (ECPs) ont été confirmés par infections expérimentales sur des larves et des juvéniles de C. gigas. Les essais in vitro ont révélé la capacité des ECPs de V. tubiashii à perturber des fonctions immunitaires hémocytaires probablement via la dégradation de certaines protéines structurales. Finalement, des analyses protéomiques et transcriptomiques ont révélé la conjonction de multiples facteurs de virulence, y compris les métalloprotéases dans la virulence des souches françaises de V. tubiashii. / The oyster farming constitutes one of the major components of the global aquaculture. However, this sector is facing abnormal mortalities outbreaks that affect diploid and triploid oyster at their different life stages, in the hatcheries and in the field. During bivalve molluscs mortality events in France, bacteria initially classified into Harveyi group, were regularly isolated along with herpes virus, V. splendidus or V. aestuarianus. In order to fine tune the taxonomic affiliation of those isolates, a genotypic and phenotypic approach was used. The bacterial isolates, initially misclassified into the Harveyi clade, were shown to be genetically closed to V. tubiashii strains already recognized as the main causative agents of larvae and juvenile mollusc mortalities in America and in England. A diagnostic tool was developed to evaluate its spread in mortality events since 2007, supporting this first description of V. tubiashii in France. Moreover, the virulence of isolates and the toxicity of their extracellular products (ECPs) were confirmed on C. gigas larvae and juveniles by experimental infections. Using in vitro assays, French V. tubiashii ECPs revealed their ability to alter some hemocytes immune defense probably through the degradation of matrix structural proteins. Finally, proteomic and transcriptomic analyses revealed the conjunction of multiples virulence factors including metalloproteases in the virulence of the French V. tubiashii strains.

Streptococcus pyogenes (Streptocoque du Groupe A (SGA)) est un germe humain responsable d’un large éventail de pathologies invasives et non-invasives, mais aucun attribut génétique ne rend compte à lui seul de cette diversité. Notre objectif a été de rechercher des liens entre génotype, présence de gènes de virulence et caractère invasif des souches par une approche d’épidémiologie moléculaire. Une association entre génotypes et présence de certains gènes de virulence a été établie sur une collection de souches françaises de SGA responsables d’infections invasives chez des adultes. De même, la présence du locus sil, codant un système de quorum-sensing, est liée au génotype des souches, mais non à leur caractère invasif. Concernant la réponse immunitaire innée, contrairement aux souches emm1, emm4 et emm28, les souches invasives emm3 et emm89 sont plus phagocytées par les macrophages que leurs homologues non-invasives. Les souches emm89 sont plus phagocytées et survivent plus longtemps dans les macrophages que les souches des autres génotypes. Par ailleurs, les souches emm3 induisent l’apoptose des macrophages. Enfin, la cinétique de production des médiateurs pro et anti-inflammatoires est dépendante du génotype. La souche de colonisation d’un cas groupé, incluant aussi une souche invasive, présente une mutation originale dans covS (codant le senseur d’un système de régulation à deux composants). La protéine CovSY39H répond peu aux signaux de l’environnement, correspondant à une protéine CovS constitutive. Le phénotype de ce mutant, résultant de l’expression de certains gènes de virulence, est favorable à la colonisation. Sa survie dans les macrophages et sa virulence sont altérées. / Streptococcus pyogenes (Group A Streptococcus (GAS)) is a human pathogen responsible for a wide range of diseases including non-invasive and invasive infections. To date no specific GAS attribute has been associated with a type of infection although a link between genetic background and tissue tropism has been demonstrated. Our objective was to investigate the relationship between genotype, the presence of genes encoding virulence factors and invasive strains by molecular epidemiology approach. An association between genotypes and the presence of genes encoding virulence factors has been established among a collection of French strains responsible for invasive GAS infections in adults. Similarly, the presence of sil locus, encoding a quorum sensing system, is related to genotype, but not to the invasive status of the GAS strains. Regarding the innate immune response, unlike emm1, emm4 and emm28 strains, invasive emm3 and emm89 strains are more phagocytosed by macrophages than their non-invasive counterparts. The emm89 strains are phagocytosed and survive longer in macrophages than strains belonging to any other genotype. Moreover, emm3 strains induce macrophage apoptosis. Finally, the kinetics of production of pro- and anti-inflammatory mediators are genotype-dependent. A colonization strain belonging to a cluster that also includes an invasive strain, has a unique mutation in covS (encoding the sensor of a two-component system). The CovSY39H protein responds less to some environmental signals, corresponding to a constitutive CovS protein. The phenotype of the mutant, resulting in the expression of certain genes encoding virulence factors, favors a colonization state. Survival in macrophages and virulence are also altered.

La fusariose vasculaire du cyclamen est une maladie causée par le champignon tellurique Fusarium oxysporum f. sp. cyclaminis. Elle est considérée comme l’une des maladies les plus graves du cyclamen et se traduit par des pertes atteignant jusqu’à 50 % de la production. Actuellement, les moyens de lutte ne permettent pas de contrôler la maladie. Dans ce contexte, une collaboration s’est engagée entre l’institut technique de l’horticulture, Astredhor, représentant les producteurs, l’INRA de Dijon pour son expertise sur F. oxysporum et la société Agrene pour son expertise en lutte biologique. Les objectifs de cette collaboration étaient doubles : i) identifier un marqueur spécifique de la forme spéciale cyclaminis et développer un outil de détection de l’agent pathogène permettant de mettre en place des méthodes de lutte appropriées ; ii) identifier un agent de lutte biologique efficace contre le pathogène. Le travail s’est donc structuré autour de ces deux objectifs.Une collection de souches représentatives de la diversité des populations de F. oxysporum f. sp. cyclaminis a été constituée. Elle regroupe des souches provenant de collections internationales et des isolats obtenus de cyclamens symptomatiques ou non. L’analyse moléculaire de cette collection a permis de caractériser son importante diversité génétique et a mis en exergue la difficulté d’identifier un marqueur moléculaire spécifique. Néanmoins, un fragment d’ADN spécifique de l’agent pathogène a pu être mis en évidence par amplification aléatoire d’ADN polymorphe. A partir de ce fragment, un couple d’amorces spécifiques a été dessiné et un outil moléculaire a été développé. Ce dernier permet une détection du champignon in planta en PCR conventionnelle et en PCR en temps réel.Parallèlement, une étude bibliographique approfondie relative aux méthodes de lutte biologique contre les fusarioses induites par F. oxysporum sur les plantes ornementales a été effectuée. Cette revue a souligné la possibilité d’utiliser des ressources d’origine microbienne et d’origine végétale pour contrôler F. oxysporum, mais cette stratégie impliquant une étape de sélection nous est apparue lourde et laborieuse. Nous avons opté pour une autre démarche visant à identifier, parmi des produits déjà sur le marché, ceux susceptibles de réduire significativement la gravité de la maladie. Des bioessais ont été conduits en serre, dans des conditions proches de celles de la production pour tester sept produits reposant sur la formulation de bactéries, de champignons ou de combinaisons de ces microorganismes. Les produits les moins performants ont été éliminés à l’issue d’un premier essai. Des bioessais ont été conduits à nouveau avec trois produits. Un seul de ces produits donne satisfaction mais son efficacité devra être validée en conditions de production réelles.En conclusion, l’outil de détection spécifique permettra aux producteurs de s’assurer de la qualité sanitaire de la culture et des supports de culture. L’agent de lutte biologique retenu à l’issue de nos essais permettra dans un premier temps aux producteurs de prévenir le risque d’activité infectieuse de F. oxysporum f. sp. cyclaminis. Cependant, un travail de recherche d’un agent de lutte plus performant s’avère nécessaire. Des pistes sont proposées. / Fusarium wilt of cyclamen is one of the most damaging diseases of cyclamen. The causal agent, Fusarium oxysporum f. sp. cyclaminis, is a soil-borne fungus. Losses can reach more than 50 % of the production. Several methods of control are available, but none of them offer an efficient and environmentally friendly solution. In this context, a project was developed in collaboration with the French institute of horticulture, Astredhor, which represents the producers, the INRA of Dijon, for its expertise on F. oxysporum and the company Agrene for its expertise in biological control. The project has two goals: i) design a molecular marker specific of Fusarium oxysporum f. sp. cyclaminis allowing a better management of the disease, ii) identify one or several efficient biological control agents.A collection of strains representative of the diversity of F. oxysporum f. sp. cyclaminis populations was made up with strains from international collections and isolates collected from symptomatic and asymptomatic cyclamens. A molecular study of the collection demonstrated the high genetic diversity of the forma specialis, which makes the identification of a specific molecular marker more complicated. However, a specific DNA fragment was identified by random amplified polymorphic DNA. A primer pairs was designed and a specific tool of detection was developed. Thanks to this tool, it is now possible to detect the fungus in planta by conventional and real-time PCR.Simultaneously, a broad literature analysis on the biocontrol of ornamental plant diseases caused by F. oxysporum was performed. The review emphasized that biocontrol of F. oxysporum encompassed both microbial biocontrol agents and botanicals. To avoid the laborious and time-consuming screening step, we decided to assess the antagonistic activity of seven commercial products containing bacteria, fungi or a combination of both microorganisms. Greenhouse trials were performed under conditions similar to those of the production. First trial led to the exclusion of the less efficient products. Other trials were conducted with the three remaining products. Disease reduction was obtained with one of these products although it must be validated in production.Finally, the molecular tool of detection will allow producers to insure the health status of the culture. In addition, the efficient biocontrol agent identified will prevent the disease progress for a while but more investigations are needed to obtain reliable, efficient and sustainable biocontrol agents. Proposals to improve Fusarium wilt control are discussed.

Le pemphigus est une maladie bulleuse auto-immune sévère causée par des auto- anticorps (Ac) ciblant la desmogléine (Dsg) 1 et/ou 3, principalement de la sous-classe IgG4. Certains Ac non spécifiques à la Dsg ont été décrits, comme la desmocolline 3 (Dsc3), mais leur pertinence est peu connue. Suite à l’étude RITUX3 en 2017, le traitement de première intention du pemphigus est le rituximab (RTX). Ce projet comprend trois volets qui s’inscrivent dans la caractérisation immunologique des patients inclus dans l’étude RITUX3, visant à mieux comprendre la pathogénèse et la prise en charge du pemphigus. Nous avons d’abord étudié la diversité isotypique des Ac anti-Dsg3. Nous avons démontré qu’un nombre d’isotypes plus élevé mène à un risque de rechute, particulièrement l’IgG3 anti-Dsg3 qui était détecté chez 71% des rechuteurs, comparativement à 12% des patients en rémission complète. Ensuite, nous avons étudié la prévalence et la pathogénicité in vitro des Ac anti-Dsc3. Ils étaient détectés chez 21% des patients, soit significativement plus qu’une population de donneurs sains. L’isotype principal était l’IgA, et leur pathogénicité in vitro a été démontrée à partir de sérums de patients et de souris immunisées. La présence de ces Ac permettait d’expliquer une bonne proportion des cas de discordance entre le profil sérologique d’anti-Dsg et le phénotype clinique des patients. Finalement, nous avons étudié la prévalence d’Ac anti-rituximab (ARA) chez les patients traités par RTX. Ils étaient détectés chez 31% des patients, mais n’affectaient pas l’atteinte d’une rémission complète et ne seraient pas une contre-indication à des perfusions subséquentes. Par contre, un petit groupe de patients qui présentaient des ARA fonctionnels étaient à risque de rechute. / Pemphigus is a severe auto-immune blistering disease caused by auto-antibodies (Abs) targeting desmoglein (Dsg) 1 and/or 3, mainly of the IgG4 subclass. Several Abs non-specific to the Dsg have been described, including desmocollin (Dsc) 3, but their relevance is not well known. Since the RITUX3 clinical trial in 2017, rituximab (RTX) is recommended as the first-line treatment for moderate-to-severe pemphigus. This project consists of three parts with the main goal of immunologically characterizing patients who were included in the RITUX3 trial, to allow a better understanding of the pathogenesis and treatment of pemphigus. First, we studied the diversity of IgG anti-Dsg3 subclasses. A higher number of subclasses was associated with a significant risk of relapse, especially with IgG3 anti-Dsg3 detected in 71% of relapsing patients, compared to 12% of patients in complete remission. Then, we studied the prevalence and pathogenicity of anti-Dsc3 Abs. They were detected in 21% of patients, significantly more than healthy donors. The main isotype was IgA, and their in vitro pathogenicity was demonstrated with sera from patients and immunized mice. Their presence explained a good proportion of cases who presented discrepancies between the clinical phenotype and the serological profile of anti-Dsg Abs. Finally, we studied the prevalence of anti-RTX Abs (ARA) in patients treated with RTX. They were detected in 31% of patients but did not affect the rate of complete remission and are not a contra-indication to receive subsequent perfusions. However, a small group of patients who presented functional ARA were at risk of relapse.