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Métabolisme du fer chez Scedosporium apiospermum : étude préliminaire - 16/09/17

Doi : 10.1016/j.mycmed.2017.04.035 
Yohann Le Govic 1, 2, 3, , Patrick Vandeputte 1, 2, Jean-Philippe Bouchara 1, 2
1 Laboratoire de parasitologie-mycologie, CHU d’Angers, 4, rue Larrey, 49933 Angers cedex 9, France 
2 Groupe d’étude des interactions hôte-pathogène (GEIHP), université d’Angers : EA3142, France 

Auteur correspondant.

Resumen

La physiopathologie des infections déterminées par les espèces du complexe Scedosporium apiospermum est encore mal connue. La capacité de ces champignons à accéder aux ressources en fer constitue cependant un facteur important de leur virulence, le fer étant impliqué dans de nombreux processus biologiques essentiels. Néanmoins, malgré son abondance dans l’environnement, il ne peut être assimilé directement par les microorganismes, qui ont donc développé diverses stratégies pour son acquisition. Le mécanisme le plus répandu consiste dans la sécrétion de chélateurs du fer appelés sidérophores. Ces métabolites secondaires séquestrent le fer extracellulaire et permettent son assimilation par le microorganisme via des transporteurs membranaires spécifiques (TMS).

Chez les Ascomycètes, les sidérophores sont produits par synthèse peptidique non-ribosomale, qui s’effectue via des protéines appelées non-ribosomal peptide synthetases (NRPS). Il a été montré dans notre unité que, dans des conditions de carence en fer, S. apiospermum est capable de produire un sidérophore, le N α-méthylcoprogène B. Cependant, les gènes assurant la synthèse de cet hydroxamate restent inconnus, et l’implication d’autres sidérophores dans le métabolisme du fer n’a jamais été investiguée, notamment lorsque le champignon se développe dans un environnement riche en fer lié à des protéines comme c’est le cas chez l’hôte. L’analyse bioinformatique du génome de S. apiospermum nous a permis d’identifier 7 orthologues des gènes SID impliqués dans la synthèse de la fusarinine C et de la ferricrocine chez Aspergillus fumigatus, ainsi que 9 gènes codant des protéines de type MFS potentiellement impliquées dans l’assimilation des complexes ferrisidérophores, et 13 codant des perméases à Fe++ ou Fe+++ ou des enzymes potentiellement impliquées dans des systèmes d’oxydo-réduction du fer. De manière intéressante, il s’avère que les gènes potentiellement impliqués dans la synthèse du N α-méthylcoprogène B sont regroupés en cluster comme il est fréquemment observé pour les sidérophores des Ascomycètes. Les gènes régulant le transport transmembranaire du fer sont, quant à eux, répartis de façon hétérogène dans le génome.

Pour confirmer le rôle de ces gènes, nous avons étudié leur niveau d’expression par RT-qPCR après 5 jours de culture en milieu carencé en fer ou au contraire en présence d’un excès de fer libre (Fe++ ou Fe+++) ou lié à la transferrine. Contrairement à nos attentes, l’expression des orthologues des gènes SID n’est pas affectée lors d’une carence martiale. Il est cependant possible que ces gènes soient induits seulement lors de la phase linéaire de croissance et ces expériences seront reproduites avec des temps d’incubation plus courts. Néanmoins, nous pouvons déjà affirmer que les gênes contr6lant la biosynthèse des sidérophores et des TMS sont réprimés en présence d’un excès de fer lie a la transferrine, et que leur expression reste inchangée en présence d’un excès de fer libre.

La compréhension des mécanismes régulant le métabolisme du fer via les NRPS permettra de mieux appréhender la physiopathologie des infections a S. apiospermum et pourra servir de base a la définition de nouvelles stratégies antifongiques. En effet, les NRPS qui sont absentes chez l’homme, pourraient constituer des cibles thérapeutiques pour lutter contre les infections à S. apiospermum.

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Vol 27 - N° 3

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