FORNŮSKOVÁ Alena Kárníkova 24, Brno 621 00 Tél : +420 605 464 704 Email : [email protected] DESCRIPTIF DU PROJET Brno, le 3.2.2010 LES GÈNES DE L’IMMUNITÉ INNÉE ET LEUR IMPORTANCE POUR L’EPIDEMIOLOGIE MOLECULAIRE DES MALADIES EMERGENTES 1) Les gènes immunitaires et la coévolution hôte-pathogène L’adaptation des pathogènes à leurs hôtes, et la réponse adaptative des hôtes à leur pathogènes, détermine fortement leurs trajectoires évolutives respectives. La plupart des interactions entre les pathogènes et leurs hôtes résultent ainsi d’une longue coévolution où le système immunitaire joue un rôle prépondérant. On distingue généralement deux grandes voies immunitaires chez les vertébrés, l’immunité acquise qui développe une réaction ciblée pour un pathogène particulier (ex. le Complexe Majeur d’Histocompatibilité, CMH) et l’immunité innée qui met en place une réaction générique à un ensemble de pathogènes (ex. les Toll-Like Receptor, TLR). Cette dernière est un élément clés pour la reconnaissance immédiate des pathogènes. La plupart des espèces de mammifères ont entre dix et 15 types de TLRs (par exemple, on trouve 12 TLRs fonctionnels chez la souris). Les TLRs reconnaissent des molécules qui sont constamment associées aux pathogènes et que ceux-ci ne peuvent pas facilement modifier au cours de l’évolution. Il s’agit des Pathogen-Associated Molecular Patterns (PAMPs) qui sont essentiels à la biologie du pathogène (ex. les lipopolysaccharides de la paroi des bactéries, les protéines comme la flagelline des flagelles bactériens, l’ARN double brin des virus etc.). Chaque TLR est associé avec différents PAMPs. Par exemple le TLR4, qui est le récepteur le plus étudié de tous les TLRs, reconnaît des lipopolysaccharides (LPS) des bactéries gram-négatives. Les études récentes chez les animaux domestiques, de laboratoire et chez l’homme ont constaté des associations entre le polymorphisme des TLRs et une résistance ou une susceptibilité élevée pour certaines maladies (ex. la légionellose chez l’homme). En revanche les études concernant le polymorphisme des TLRs chez populations sauvages sont presque inexistantes. 2) Objectifs du doctorat Pendant mon stage doctoral en France, je voudrais orienter mes recherches vers l’étude des populations sauvages de rongeurs qui sont des réservoirs importants de zoonoses. Ces recherches seront entreprises dans le cadre de deux projets en cours au Centre de Biologie pour la Gestion des Populations (CBGP). Le premier projet intitulé « Ecologie des communautés rongeurs - pathogènes en Asie du Sud-Est: effets des changements de biodiversité et implications pour l’écologie de la santé » (CERoPath, ANR Biodiversité) s’intéresse aux conséquences des changements environnementaux sur l’évolution des communautés de rongeurs, de leurs parasites et de leurs pathogènes en Asie du Sud-Est. Les espèces les plus étudiées dans ce projet sont des espèces sauvages proches des rongeurs de laboratoire (genres Rattus et Mus) pour lesquelles nous disposons d’importantes ressources génomiques (séquençage complet du rat et de la souris de laboratoire) qui faciliteront beaucoup les mises au point méthodologiques. Dans le cadre de CERoPath, des informations sur les rongeurs, les pathogènes et d’autres gènes intervenants dans l'immunité (MHC et intégrines) sont déjà disponibles. Leur confrontation sera importante pour comprendre l’évolution des TLRs. J’étudierai le polymorphisme de certains TLRs (à déterminer en fonction des pathogènes choisis) dans diverses communautés de rongeurs échantillonnées dans une série de sites correspondant à un gradient de perturbation anthropique. Les résultats seront interprétés en relation avec les données sur les pathogènes (un large panel de virus, bactéries et parasites) et resitués dans un contexte général sur les risques d'émergence de zoonoses. L’hypothèse de travail (dilution hypothesis) est que l’anthropisation intensive des milieux (destruction des habitats naturels) entraîne une simplification des communautés de rongeurs et une augmentation des risques d’émergence des zoonoses (pour lesquelles ces rongeurs sont des réservoirs). Cette partie sera développée sous la direction de Jean-François Cosson qui est le co-directeur français de mon doctorat. Le second projet étudie une problématique d’immunogénetique du paysage dans le cadre du programme de recherche européen « Emerging Disease in a Changing European eNvironment“ (EDEN). La dimension spatiale des interactions y sera étudiée à une échelle spatiale plus fine que dans le volet précédent. Notre hypothèse est que cette variabilité spatiale a une grande importance dans l’ épidémiologie des maladies. Le virus étudié dans ce projet est Puumala (genre Hantavirus, famille Bunyaviridae). Il est responsable chez l’homme d’une forme atténuée de fièvre hémorragique avec syndrome rénal (FHSR). Le réservoir du virus est un rongeur sauvage, le campagnol roussâtre (Myodes glareolus). L´échantillonnage est en cours en France (Ardennes), Suède et Finlande. Dans ce projet, j’étudierai plus particulièrement le polymorphisme de séquence et d'expression du récepteur TLR9 qui est un récepteur commun aux –ssARNviruses, auxquels appartiennent les Hantavirus, et aux dsADN virus auxquels appartiennent les Orthopoxvirus (un autre virus commun chez le campagnol). Ce projet est dirigé par Nathalie Charbonnel. 3) Les relations entre les projets tchèques et français Le Département de Biologie des Populations de l’Académie des Sciences de la République Tchèque est un des premiers en Europe à étudier les TLRs dans les populations sauvages. Des études sont en cours sur les oiseaux et un rongeur (zone d’hybridisation entre Mus musculus domesticus et Mus. m. musculus, à laquelle je suis associée cf. ma lettre de motivation). Les connaissances (méthodologiques et théoriques) maîtrisées en Tchéquie pourront être transférées au laboratoire français. En contrepartie, les projets développés dans le laboratoire français offrent un contexte unique (grande quantité des données collectées, nombreuses espèces de rongeurs, nombreux pathogènes, données paysagères) pour comprendre l’évolution des TLRs et leur utilité pour l’évaluation des risques d’émergence de zoonoses. 4) premier Dates des trois séjours 1er October 2010 – 28 Février 2011 deuxième 1er October 2011 – 29 Février 2012 troisième 1er October 2012 – 28 Février 2013 5) Nom prénom BRYJA Josef et Coordonnées des responsables Unité Département de la biologie des Organismes de tutelle Académie des Sciences de la République Adresse Code postal Ville Pays Studenec 122 675 02 Koněšín République tchèque e-mail/ téléphone [email protected] +420 568 422 387 populations, Institut de Biologie des Vertebres COSSON Jean-François UMR CBGP 1062 CHARBONNE L Nathalie UMR CBGP 1062 Tchèque Campus de INRA Baillarguet, CS3001 349 88 Campus de INRA Baillarguet, CS3001 349 88 Montferrier sur Lez Montferrier sur Lez France France [email protected] +33 499 623 301 [email protected] +33 499 623 302