Dissection métabolomique des métabolites immunomodulateurs libérés par les vers intestinaux

 

Mary Stevenson

Université McGill

 

Domaine : organismes vivants

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2018-2019

Les nématodes gastro-intestinaux (GI) sont des agents pathogènes diversifiés sur le plan de l'évolution présents chez l'homme et le bétail. Ces parasites possèdent pourtant plusieurs caractéristiques en commun, notamment leur capacité à engendrer des infections chroniques et à moduler les réponses immunitaires de l'hôte à des antigènes non apparentés, notamment ceux d'autres agents pathogènes. L'effet immunomodulateur des nématodes est dû à leur production d'excrétions et de sécrétions (ES) contenant des protéines, des exosomes contenant des miARN, et de métabolites. Notre équipe a identifié des protéines ES dérivées de plusieurs nématodes et validé les effets modulateurs des protéines recombinantes sur les cellules immunitaires. On dispose de peu voire d'aucune information sur les métabolites dérivés des nématodes.

Notre objectif est de définir les métabolites dérivés des nématodes GI et d'identifier leur mode d'action sur l'immunité de l'hôte et leur capacité à modifier la virulence bactérienne. Nous effectuerons des analyses métabolomiques comparatives de trois genres différents de nématodes GI, à savoir Heligmosomoides polygyrus bakeri (Hpb), Trichuris suis et Ascaris suum. Hpb est un agent pathogène naturel de la souris; T. suis et A. suum infectent les porcs domestiques à travers le monde, y compris au Canada, entraînent des conséquences économiques importantes sur la production et affectent la santé des animaux atteints. Les infections par ces parasites modulent l'immunité contre d'autres agents pathogènes, diminuent l'efficacité des vaccins et modifient le microbiote intestinal. Nous étudierons l'hypothèse selon laquelle les nématodes GI libèrent des métabolites qui suppriment la fonction de présentation antigénique des cellules dendritiques (CD).

Cette hypothèse est étayée par des données préliminaires convaincantes selon lesquelles les surnageants de culture de Hpb appauvris en protéines et les métabolites non polaires isolés de T.  suis suppriment la sécrétion d'IL-12p70 par les CD stimulées au CpG-ODN et la sécrétion de TNF-α induite par LPS par les macrophages, respectivement. Il s'agit précisément d'isoler les métabolites présents dans les surnageants de larves et de vers adultes mis sous culture de Hpb, de T. suis, de A. suum ou de parasites prélevés chez des souris et des porcs et de caractériser leurs effets immunomodulateurs sur la sécrétion d'IL-12p70 induite par les CD stimulées au CpG-ODN en vue d'identifier les métabolites spécifiques ayant des effets immunomodulateurs sur les CD et de déterminer si les métabolites isolés altèrent l'expression des facteurs de virulence chez des souches pathogènes de Salmonella et d'E. coli. La compréhension des interactions hôte-parasite et des métabolites libérés par les nématodes GI, en particulier par les parasites porcins, est importante compte tenu de la demande croissante des consommateurs en viande de bétail biologique.

Nos résultats seront significatifs et conduiront à l'élaboration de nouvelles stratégies pour assurer la sécurité, la productivité et la durabilité économique de l'industrie porcine du Québec.