Interactions des mycobactéries avec les cellules hôtes
Responsable d'équipe
L’objectif principal de notre groupe de recherche est de mieux comprendre les interactions hôte-pathogène dans la tuberculose aux niveaux moléculaire et cellulaire, de la découverte de nouveaux gènes de virulence chez M. tuberculosis à l’identification des mécanismes immunitaires impliqués dans la défense de l’hôte contre le pathogène, avec l’objectif de proposer de meilleures stratégies pour contrôler la maladie.
Nous étudions les interactions hôte-pathogène dans la tuberculose, avec un intérêt particulier pour l'immunité antituberculeuse et pour les liens qui unissent évolution, physiologie et virulence chez M. tuberculosis.
Notre recherche porte sur l’exploration des liens entre le métabolisme et la virulence du bacille de la tuberculose, Mycobacterium tuberculosis, et sur la manière dont ces liens ont évolué au cours de l’évolution. Nous utilisons le criblage de bibliothèques de mutants par transposition (Tn-seq) pour identifier les gènes et les voies impliqués dans les interactions hôte-pathogène dans la tuberculose. Notamment, nous avons identifié un nouveau mécanisme de contrôle immunitaire inné des pathogènes par intoxication au zinc et découvert des stratégies de résistance chez les mycobactéries pathogènes impliquant les P-ATPases. Actuellement, nous élucidons la fonction de plusieurs P-ATPases et de leurs métallochaperons dans la physiologie et la virulence de M. tuberculosis. De plus, nous employons l’analyse Tn-seq pour étudier comment M. tuberculosis s’adapte à divers stress imposés par l’hôte, en particulier l’hypoxie.
Notre laboratoire s’intéresse également à l’immunité innée et adaptative à la tuberculose. Plus précisément, nous étudions le rôle des récepteurs innés, en particulier les lectines de type C, et des glycannes exprimés par les cellules hôtes dans l’immunité anti-mycobactérienne. Par exemple, nous avons récemment découvert que la lectine de type C DCIR module l’immunité contre la tuberculose en maintenant la signalisation des interférons de type I dans les cellules dendritiques. Nous étudions les mécanismes moléculaires impliqués dans la signalisation de DCIR à travers des expériences biochimiques et (phospho)protéomiques.£
En outre, nous explorons le rôle des cellules T cytotoxiques dans la défense de l’hôte contre M. tuberculosis. Dans ce contexte, nous développons des approches d’imagerie et fonctionnelles pour déterminer quelles sous-populations de lymphocytes T ont un accès, une interaction et des propriétés fonctionnelles optimales pour cibler les cellules infectées par M. tuberculosis.
Enfin, dans le contexte de la co-infection TB/VIH, une hypothèse dominante est que l’infection des macrophages par M. tuberculosis module l’environnement inflammatoire local, favorisant la réplication du VIH-1. Nous utilisons actuellement diverses approches in vitro pour simuler cet effet « bystander » provenant des sites d’infection par M. tuberculosis, dans le but de disséquer les mécanismes moléculaires et cellulaires qui augmentent la susceptibilité des monocytes et macrophages humains à l’infection par le VIH-1. En parallèle, nous corrélons nos résultats in vitro avec des observations in vivo en étudiant les lésions pulmonaires chez les primates non humains et en analysant des échantillons humains, y compris des sérums et des fluides d’épanchement pleural. Notre objectif ultime est d’identifier de nouvelles cibles avec un potentiel diagnostique et thérapeutique pour traiter la comorbidité entre le SIDA et la tuberculose.
Équipe
Chercheurs-Enseignants chercheurs
Claude Gutierrez (PR-Émérite, UPS)
Denis Hudrisier (PR CE, UPS)
Geanncarlo Lugo (DR2, CNRS)
Fabien Létisse (PR, UPS)
Olivier Neyrolles (DR CE, CNRS)
Yannick Poquet (MCU HC, UPS)
Yoann Rombouts (CR, CNRS)
Philippe Vogeleer (MCU, UPS)
Ingénieures
Nelly Gilles
Florence Levillain (IE, CNRS)
Bertille Voisin
Post-doctorants
Saurabh Chugh
Pierre Dupuy
Tejan Lodhiya
Doctorants
Louis Benastre
Maxime Caouaille
Wendy Le Mouellic
Sarah Monard
Maxime Pingret
Stella Rousset
Nos projets de recherche (en anglais)
Boudehen*, Faucher* et al. (2022) Mycobacterial resistance to zinc poisoning requires assembly of P-ATPase-containing membrane metal efflux platforms. Nat Commun
Corral et al. (2022) ILC precursors differentiate into metabolically distinct ILC1-like cells during Mycobacterium tuberculosis infection. Cell Rep
Souriant et al. (2019) Tuberculosis exacerbates HIV-1 infection through IL-10/STAT3-dependent tunneling nanotube formation in macrophages. Cell Rep
Troegeler et al. (2017) C-type lectin receptor DCIR modulates immunity to tuberculosis by sustaining type I interferon signaling in dendritic cells. Proc Natl Acad Sci USA
Freire*, Gutierrez* et al. (2019) An NAD+ phosphorylase toxin triggers Mycobacterium tuberculosis cell death. Mol Cell
Levillain*, Poquet* et al. (2017) Horizontal acquisition of a hypoxia-responsive molybdenum cofactor biosynthesis pathway contributed to Mycobacterium tuberculosis pathoadaptation. PLOS Pathog
Imagerie par microscopie confocale de microdomaines membranaires fonctionnels (bleu) chez Mycobacterium tuberculosis © JM Boudehen
The complete list of our publications is available through Pubmed.
TB vaccine research
Bettencourt, P.J.G., Joosten, S.A., Lindestam Arlehamn, C.S., Behr, M.A., Locht, C., Neyrolles, O. (2021) 100 years of the Bacillus Calmette-Guerin vaccine. Vaccine 39, 7221-7222 (View)
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Immunity to TB, TB/HIV coinfection and other pathogens
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Corral, D., Charton, A., Krauss, M.Z., Blanquart, E., Levillain, F., Lefrancais, E., Sneperger, T., Vahlas, Z., Girard, J.P., Eberl, G., Poquet, Y., Guery, J.C., Arguello, R.J., Belkaid, Y., Mayer-Barber, K.D., Hepworth, M.R., Neyrolles, O.**, Hudrisier, D.** (2022) ILC precursors differentiate into metabolically distinct ILC1-like cells during Mycobacterium tuberculosis infection. Cell Rep 39, 110715 (View)
Bernard-Raichon, L., Colom, A., Monard, S.C., Namouchi, A., Cescato, M., Garnier, H., Leon-Icaza, S.A., Metais, A., Dumas, A., Corral, D., Ghebrendrias, N., Guilloton, P., Verollet, C., Hudrisier, D., Remot, A., Langella, P., Thomas, M., Cougoule, C.**, Neyrolles, O.**, Lugo-Villarino, G**. (2021) A Pulmonary Lactobacillus murinus Strain Induces Th17 and RORgammat(+) Regulatory T Cells and Reduces Lung Inflammation in Tuberculosis. J Immunol 207, 1857-1870 (View)
Marin Franco, J.L., Genoula, M., Corral, D., Duette, G., Ferreyra, M., Maio, M., Dolotowicz, M.B., Aparicio-Trejo, O.E., Patino-Martinez, E., Charton, A., Metais, A., Fuentes, F., Soldan, V., Morana, E.J., Palmero, D., Ostrowski, M., Schierloh, P., Sanchez-Torres, C., Hernandez-Pando, R., Pedraza-Chaverri, J., Rombouts, Y., Hudrisier, D., Layre, E., Verollet, C., Maridonneau-Parini, I., Neyrolles, O., Sasiain, M.D.C., Lugo-Villarino, G., Balboa, L. (2020) Host-Derived Lipids from Tuberculous Pleurisy Impair Macrophage Microbicidal-Associated Metabolic Activity. Cell Rep 33, 108547 (View)
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Souriant, S., Balboa, L., Dupont, M., Pingris, K., Kviatcovsky, D., Cougoule, C., Lastrucci, C., Bah, A., Gasser, R., Poincloux, R., Raynaud-Messina, B., Al Saati, T., Inwentarz, S., Poggi, S., Morana, E.J., Gonzalez-Montaner, P., Corti, M., Lagane, B., Vergne, I., Allers, C., Kaushal, D., Kuroda, M.J., Sasiain, M.D.C., Neyrolles, O.**, Maridonneau-Parini, I.**, Lugo-Villarino, G.**, Verollet, C**. (2019) Tuberculosis Exacerbates HIV-1 Infection through IL-10/STAT3-Dependent Tunneling Nanotube Formation in Macrophages. Cell Rep 26, 3586-3599 e3587 (View) | This article was highlighted in Science
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Mycobacterial evolution, physiology and virulence
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Freire, D.M.*, Gutierrez, C.*, Garza-Garcia, A., Grabowska, A.D., Sala, A.J., Ariyachaokun, K., Panikova, T., Beckham, K.S.H., Colom, A., Pogenberg, V., Cianci, M., Tuukkanen, A., Boudehen, Y.M., Peixoto, A., Botella, L., Svergun, D.I., Schnappinger, D., Schneider, T.R., Genevaux, P., de Carvalho, L.P.S., Wilmanns, M., Parret, A.H.A.**, Neyrolles, O.** (2019) An NAD(+) Phosphorylase Toxin Triggers Mycobacterium tuberculosis Cell Death. Mol Cell 73, 1282-1291 e1288 (View)
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Brodin, P., Poquet, Y.*, Levillain, F.*, Peguillet, I.*, Larrouy-Maumus, G., Gilleron, M., Ewann, F., Christophe, T., Fenistein, D., Jang, J., Jang, M.S., Park, S.J., Rauzier, J., Carralot, J.P., Shrimpton, R., Genovesio, A., Gonzalo-Asensio, J.A., Puzo, G., Martin, C., Brosch, R., Stewart, G.R., Gicquel, B., Neyrolles, O. (2010) High content phenotypic cell-based visual screen identifies Mycobacterium tuberculosis acyltrehalose-containing glycolipids involved in phagosome remodeling. PLoS Pathog 6, e1001100 (View)
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A nice paper you may want to read…
Neyrolles, O., Hernandez-Pando, R., Pietri-Rouxel, F., Fornes, P., Tailleux, L., Barrios Payan, J.A., Pivert, E., Bordat, Y., Aguilar, D., Prevost, M.C., Petit, C., Gicquel, B. (2006) Is adipose tissue a place for Mycobacterium tuberculosis persistence? PLoS One 1, e43 (View)
We are extremely proud of our former research assistants, PhD students and post-doctoral fellows who are now continuing their career in the best labs, enterprises and institutions in life sciences!
- Tamara Sneperger | Post-doctoral fellow, University of Edinburgh, UK
- Aurélien Boyancé | Project manager, Evotec, Toulouse, France
- Benjamin Raymond | Post-doctoral fellow, University of Newcastle, UK
- Yves-Marie Boudhen | Post-doctoral fellow, IRIM, Montpellier, France
- Alison Charton | Research assistant, Evotec, Toulouse, France
- Dan Corral | Post-doctoral fellow, NIAID, NIH, Bethesda, MD, USA
- Giulia Trimaglio | Post-doctoral fellow, Institute for Clinical Chemistry and Laboratory Medicine, Faculty of Medicine, Technische Universität Dresden, Germany
- Lucie Bernard-Raichon | Post-doctoral fellow, New York University, NY, USA
- Maeva Dupont | Post-doctoral fellow, University of Oxford, UK
- Alexia Dumas | Post-doctoral fellow, University College Dublin, Ireland – Present: Post-doctoral fellow, IRSD, Toulouse, France
- Karine Pingris | Research engineer, Evotec, Toulouse, France
- André Colom | Research assistant, Evotec, Toulouse, France
- Danilo Pietretti | Project officer, European Commission
- Alan Bénard | Post-doctoral fellow, University Hospital, Erlangen, Germany
- Anthony Troegeler | Research associate, Evotec, Toulouse, France
- Anna Grabowska | Associate professor, Medical University of Warsaw, Warsaw, Poland
- Kanjana Nukdee | Professor, Ubon Ratchathani University, Thailand
- Ingrid Mercier | Business Project Leader, Airbus group, Toulouse, France
- Alexandre Gouzy | Post-doctoral fellow, Weill Cornell Medical College, NY, USA
- Hélène Botella | Post-doctoral fellow, Weill Cornell Medical College, NY, USA – Present: Post-doctoral fellow, Imperial College, London, UK
- Antoine Tanne | Immune Modulatory Drug Development Specialist (I/O – Vaccines), Boston, MA
- Jichan Jang | Professor, Gyeongsang National University, Jinju, South Korea
- Chongzhen Wang | Associate professor, Guilin Medical College, Guilin, China
- Chuan Wang | Fudan University, Shanghai, China