La microsporidie Encephalitozoon intestinalis est la cause de diarrhées fréquemment associées à d'autres manifestations, chez les sujets immunodéprimés infectés par le VIH. La muqueuse intestinale constitue la première barrière physiologique et immunologique s'opposant à l'entrée du parasite dans l'organisme. Pourtant, la majorité des connaissances concernant l'immunobiologie des microsporidies résulte d'études effectuées chez la souris infectée par la voie intra-péritonéale. L'immunité protectrice vis-à-vis des microsporidies a largement été associée à la réponse immune cellulaire et à la production de cytokines de type Th1, et plus particulièrement d'IFN-g. Cependant, le ou les mécanismes par lequel l'IFN-g intervient dans le contrôle des microsporidioses reste encore mal caractérisé. Nous avons donc étudié et comparé la réponse immune cellulaire chez les souris sauvages et chez les souris déficientes pour le récepteur à l'IFN-g (GRKO), après infection orale avec E. intestinalis. Dans un premier temps, nous avons observé chez les souris sauvages infectées, capable de contrôler et d'éradiquer le parasite, 1) la mise en place d'une réponse immune cellulaire de type Th1 au niveau de la muqueuse intestinale, des ganglions mésentériques et de la rate ; 2) la production au niveau du duodenum de chimiokines connues pour attirer les lymphocytes T et les macrophages ; et 3) une augmentation du nombre de lymphocytes intraépithéliaux intestinaux, capables d'exercer une activité cytotoxique contre des macrophages infectés par le parasite. Chez les souris GRKO infectées, nous avons montré 1) une altération du profil d'expression des chimiokines au niveau de la muqueuse intestinale ; 2) un défaut d'expression des cytokines Th1 et une expression plus précoce et/ou plus importante des cytokines Th2 au niveau de tous les compartiments étudiés ; et 3) une réponse splénique T CD8+ cytotoxique moins efficace. L'ensemble de ces résultats nous permet de mieux cerner le rôle de l'IFN-g dans l'immunité anti-microsporidienne.

Nous étudions les interactions hôte/pathogène entre la drosophile et un parasite intracellulaire, la microsporidie Tubulinosema ratisbonensis.Les microsporidies dérivent du groupe des champignons possédant un génome réduit et pas de mitochondrie. Ces parasites dépendent fortement du métabolisme de leur hôte pour proliférer. Les interactions entre les microsporidies et leurs hôtes reste peu étudiées au niveau métabolique.In vivo, les spores ciblent beaucoup de tissues, en particulier le corps gras qui perd ces gouttelettes lipidiques. Les réserves métaboliques sont épuisées au cours de l’infection et les mouches présentent les caractéristiques de famine. La supplémentation en acide gras dans la nourriture des mouches infectées augmente la prolifération du parasite. Cet effet est bloqué lorsque l’on perturbe l’assimilation ainsi que le transport des lipides provenant de l’intestin. En conséquence, les mouches résistent mieux à l’infection lorsque la synthèse des lipides est bloquée. / We study the host/pathogen interactions between Drosophila and a natural intracellular parasite : the microsporidium Tubulinosema ratisbonensis. Microsporidia are highly derived group of fungi with a compact genome and no mitochondria. These obligate parasites thus rely intensively on host metabolism for growth and proliferation. The interactions between microsporidia and their hosts remain poorly understood at the metabolic level.In vivo, spores target many tissues especially the fat body that loses its lipid droplets. Metabolic reserves become depleted during the course of the infection and flies display the hallmarks of severe starvation. Fatty acids supplementation of the infected flies diet increases parasite proliferation and host susceptibility to the parasite. This effect is blocked when perturbing lipid assimilation and transport originating from the gut. Accordingly, flies resist better infection when lipid synthesis is blocked, as the parasite proliferation is hampered.

Les microsporidies, parasites intracellulaires obligatoires, forment des spores délimitées par une paroi épaisse, qui renferment un appareil invasif original, le tube polaire à l'origine du transfert du matériel infectieux dans une cellule hôte. PTP1 et PTP2, protéines du tube polaire ont été décrites au sein du genre Encephalitozoon. Pour améliorer nos connaissances sur la composition du tube polaire, de nouvelles PTP ont été recherchées. L'identification des protéines PTP1 et PTP2 chez Antonospora locustae a été facilitée par la conservation de l'organisation des gènes (synténie) entre E. cuniculi et A. locustae. L'analyse du protéome d'E. cuniculi a permis d'identifier deux nouvelles PTP conservées chez A. locustae. Des études de co-expression chez E. coli ont montré des interactions entre PTP1 et PTP2. Chez E. hellem, les séquences complètes de 2 protéines localisées au niveau de l'exospore ont été caractérisées. Enfin, des essais de transfection d'E. cuniculi ont été réalisés

Le parasite microsporidien Nosema ceranae est un pathogène émergent de l’abeille européenne (Apis mellifera). Il provoque une maladie appelée nosémose qui peut induire de fortes mortalités dans les colonies. La présence de N. ceranae dans les ruches n’est pas toutefois pas systématiquement associée à des symptômes ou à une dépopulation, ce qui suggère une variabilité de sa virulence. Une hypothèse proposée pour expliquer cette variation repose sur l'existence potentielle de variants parasitaires de niveaux de virulence différents. Ce travail a eu pour objectif d’évaluer le polymorphisme de N. ceranae par une approche multilocus, dans le but de savoir s’il est possible de différencier des isolats parasitaires. La diversité nucléotidique de dix marqueurs génétiques a été évaluée dans des abeilles géographiquement éloignées. L’analyse du polymorphisme de ces gènes a révélé un fort contenu allélique au sein même d'un individu hôte mais une absence de divergence entre les populations parasitaires issues d'hôtes distincts. Ces données montrent que cette approche multilocus ne permet de pas de différencier des isolats de N. ceranae, mais que des populations parasitaires similaires infectent des abeilles géographiquement distantes. Ces données sont en accord avec l'hypothèse d'une colonisation récente d'A. mellifera par N. ceranae mais posent de nombreuses questions quand à l'origine de la diversité parasitaire au sein d'un seul individu. Le second volet de cette thèse a eu pour objectif de rechercher dans le génome de N. ceranae des gènes codant de potentiels facteurs de virulence puis de produire des protéines recombinantes et des anticorps dirigés contre ces facteurs. Ces anticorps devaient permettre de localiser ces protéines d'intérêt au niveau subcellulaire dans des tissus infectés. / The microsporidian parasite Nosema ceranae is an emergent pathogen of the Western honeybee (Apis mellifera). It is associated to a disease called nosemosis that can lead to high mortality of honybees in colonies. Its presence in hives has not been systematically linked to symptoms or depopulation, suggesting a variation in its virulence. Thus, the existence of several N. ceranae variants with different virulence levels has been proposed. In this work aimed to assess N. ceranae polymorphism through a multilocus approach to test whether is it possible to discriminate between parasite taxa. Thus the nucleotide diversity of ten marker genes has been measured in parasite populations isolated from single A. mellifera individuals in distant locations. While high nucleotide diversity and allele content have been observed for all genes in single individuals, the absence of isolate differentiation precluded any taxa discrimination. These data support the hypothesis of a recent host-jump to A. mellifera and suggest that similar populations of parasites infect honeybees in distant locations. However they question the origin of such polymorphism within one host. In the second part of this work genes encoding putative virulence factors have been searched within N. ceranae genome, in order to produce recombinant proteins and then specific antibodies. Such antibodies would allow the subcellular localization of those proteins in infected tissues.

Le parasite microsporidien Nosema ceranae est un pathogène émergent de l'abeille européenne (Apis mellifera). Il provoque une maladie appelée nosémose qui peut induire de fortes mortalités dans les colonies. La présence de N. ceranae dans les ruches n'est pas toutefois pas systématiquement associée à des symptômes ou à une dépopulation, ce qui suggère une variabilité de sa virulence. Une hypothèse proposée pour expliquer cette variation repose sur l'existence potentielle de variants parasitaires de niveaux de virulence différents. Ce travail a eu pour objectif d'évaluer le polymorphisme de N. ceranae par une approche multilocus, dans le but de savoir s'il est possible de différencier des isolats parasitaires. La diversité nucléotidique de dix marqueurs génétiques a été évaluée dans des abeilles géographiquement éloignées. L'analyse du polymorphisme de ces gènes a révélé un fort contenu allélique au sein même d'un individu hôte mais une absence de divergence entre les populations parasitaires issues d'hôtes distincts. Ces données montrent que cette approche multilocus ne permet de pas de différencier des isolats de N. ceranae, mais que des populations parasitaires similaires infectent des abeilles géographiquement distantes. Ces données sont en accord avec l'hypothèse d'une colonisation récente d'A. mellifera par N. ceranae mais posent de nombreuses questions quand à l'origine de la diversité parasitaire au sein d'un seul individu. Le second volet de cette thèse a eu pour objectif de rechercher dans le génome de N. ceranae des gènes codant de potentiels facteurs de virulence puis de produire des protéines recombinantes et des anticorps dirigés contre ces facteurs. Ces anticorps devaient permettre de localiser ces protéines d'intérêt au niveau subcellulaire dans des tissus infectés.

Nosema ceranae est un parasite émergeant d'Apis mellifera décrit dans certaines régions comme la cause majeure de la mortalité des abeilles. Dans d'autres cas, il est soupçonné d'affaiblir les colonies par l'interaction avec d'autres facteurs de pression de l'environnement. Dans le cadre du phénomène global de la mortalité des abeilles, nous avons orienté nos recherches vers l'étude des effets N. ceranae, en faisant l'hypothèse que ce parasite est capable d'induire des changements comportementaux chez A. mellifera dus à des altérations physiologiques, ce qui pourrait éventuellement perturber l'organisation sociale et aboutir à la mort de la colonie. Etant donné cette hypothèse, trois domaines d'étude ont été inclus dans notre recherche, (i) les effets de N. ceranae sur l'organisation sociale de la colonie, (ii) les mécanismes moléculaires à la base des effets chez les abeilles parasitées, et (iii) les différences en virulence d'isolats de N. ceranae ce qui pourrait expliquer la variation des effets du parasite chez l'abeille. Nous avons obtenu trois résultats majeurs. D'abord, nous avons constaté des modifications dans la structure sociale des abeilles après l'infection. Ces changements sembleraient contribuer à la survie de la colonie constituant probablement un mécanisme d'immunité sociale. Ce mécanisme géré par un signal phéromonal, permettrait de diminuer la transmission du parasite au sein de la colonie et prolonger la survie des abeilles saines. Ensuite, nous avons mis en évidence des effets sur la physiologie de l'intestin de l'abeille qui pourraient causer sa mort : l'induction du stress oxydatif et l'inhibition du renouvellement cellulaire de l'épithélium. Finalement, nos résultats suggèrent que certaines caractéristiques de l'hôte et conditions environnementales augmenteraient la probabilité de N. ceranae d'induire la mort. En conclusion, N. ceranae a le potentiel de causer la mort des abeilles, cependant, la colonie pourrait contrer l'infection, par exemple, par de mécanismes d'immunité sociale, or, la réponse générale à l'infection dépendrait des caractéristiques de l'hôte en combinaison avec les conditions de l'environnement. Le phénomène d'effondrement de colonies à l'échelle mondiale a mis en évidence la fragilité du système colonie d'abeilles - environnement. L'étude de chaque facteur participant au système, en autres, parasites, pesticides, changements dans l'environnement, pratiques apicoles, est essentielle pour une meilleure compréhension de toutes les interactions qui maintiennent l'équilibre écologique des colonies

Nosema ceranae est un parasite émergeant d’Apis mellifera décrit dans certaines régions comme la cause majeure de la mortalité des abeilles. Dans d’autres cas, il est soupçonné d’affaiblir les colonies par l’interaction avec d’autres facteurs de pression de l’environnement. Dans le cadre du phénomène global de la mortalité des abeilles, nous avons orienté nos recherches vers l’étude des effets N. ceranae, en faisant l’hypothèse que ce parasite est capable d’induire des changements comportementaux chez A. mellifera dus à des altérations physiologiques, ce qui pourrait éventuellement perturber l’organisation sociale et aboutir à la mort de la colonie. Etant donné cette hypothèse, trois domaines d’étude ont été inclus dans notre recherche, (i) les effets de N. ceranae sur l’organisation sociale de la colonie, (ii) les mécanismes moléculaires à la base des effets chez les abeilles parasitées, et (iii) les différences en virulence d’isolats de N. ceranae ce qui pourrait expliquer la variation des effets du parasite chez l’abeille. Nous avons obtenu trois résultats majeurs. D’abord, nous avons constaté des modifications dans la structure sociale des abeilles après l’infection. Ces changements sembleraient contribuer à la survie de la colonie constituant probablement un mécanisme d’immunité sociale. Ce mécanisme géré par un signal phéromonal, permettrait de diminuer la transmission du parasite au sein de la colonie et prolonger la survie des abeilles saines. Ensuite, nous avons mis en évidence des effets sur la physiologie de l’intestin de l’abeille qui pourraient causer sa mort : l’induction du stress oxydatif et l’inhibition du renouvellement cellulaire de l’épithélium. Finalement, nos résultats suggèrent que certaines caractéristiques de l’hôte et conditions environnementales augmenteraient la probabilité de N. ceranae d’induire la mort. En conclusion, N. ceranae a le potentiel de causer la mort des abeilles, cependant, la colonie pourrait contrer l’infection, par exemple, par de mécanismes d’immunité sociale, or, la réponse générale à l’infection dépendrait des caractéristiques de l’hôte en combinaison avec les conditions de l’environnement. Le phénomène d’effondrement de colonies à l’échelle mondiale a mis en évidence la fragilité du système colonie d’abeilles – environnement. L’étude de chaque facteur participant au système, en autres, parasites, pesticides, changements dans l’environnement, pratiques apicoles, est essentielle pour une meilleure compréhension de toutes les interactions qui maintiennent l’équilibre écologique des colonies / Nosema ceranae is an emergent parasite of the honey bee Apis mellifera. In some regions it has been found to be the main reason for bee mortality, while in others it is suspected of weakening honey bee colonies by interacting with other environmental stressors. In the context of worldwide colony losses, we focus our research on the study of N. ceranae, with the hypothesis that this parasite is able to induce behavioral changes in bees through physiological modifications, which could alter social organization and cause colony death. Given this hypothesis, the program of study falls into three areas; (i) N. ceranae effects on colony social organization, (ii) molecular mechanisms of N. ceranae infection underlying observed effects, and (iii) differences in virulence of N. ceranae strains which could explain the diversity of parasite effects. We obtained three main results. First, we observed modifications in honey bee social structure after infection. This mechanism under pheromone control, would reduce parasite transmission within the colony and increase the lifespan of healthy bees. These changes may contribute to colony survival as part of a mechanism of social immunity. Second, we found two mechanisms whereby the pathogen affects the physiology of bee midgut epithelium that could lead to host mortality: oxidative stress and the inhibition of cellular renewal. Finally, our results suggest that certain host and environmental conditions increase the probability that N. ceranae will cause bee mortality. In conclusion, N. ceranae has the potential to cause bee death, however at colony level bees might counteract infection through, for example, social immunity mechanisms; although, overall honey bee response to infection would depend on characteristics of the host in combination with environmental conditions. Worldwide colony losses phenomenon have highlighted the fragility of the “honey bee colony – environment” system. The study of each factor involve in this system, including parasites, pesticides, environmental changes and beekeeping practices, is essential to better understand all of the interactions that maintain the ecological balance of honey bee colonies