Comprendre comment les légionelles interagissent

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Lyon le 28 septembre 2015,
Comprendre comment les légionelles
interagissent avec l’homme
Rencontre avec Virginie Lelogeais, première
doctorante ECOFECT sur le projet de recherche
LEGCOXINET…
Pourquoi avez-voulu faire une thèse ?
J’ai toujours été intéressée par la recherche.
Mon père qui a longtemps fait de la recherche
dans le milieu agroalimentaire m’a
certainement inspirée. J’ai eu l’occasion de
faire plusieurs stages dans son laboratoire par
le passé. Attirée par la biologie et la chimie,
j’ai commencé mes études en biochimie puis
je me suis orientée vers l’infectiologie. J’ai
ainsi obtenu le Master 2 Recherche en
infectiologie fondamentale. Mon attrait
envers les pathogènes m’a poussée à réaliser
mon stage de Master 2 dans l’équipe de
Thomas Henry, ce qui m’a permis d’acquérir
des bases solides dans les techniques utilisées
en interactions hôtes-pathogènes.
Quel est votre sujet de thèse ?
Ma thèse s’inscrit dans le projet de recherche
LEGCOXINET financé par ECOFECT. Je travaille
sur Legionella pneumophila, une bactérie
pathogène responsable d’une maladie que
l’on appelle la légionellose ou encore maladie
du légionnaire. Cette maladie se caractérise
par une pneumonie sévère et est un problème
de santé publique car on dénombre 10%
d’échecs thérapeutiques même lorsque les
patients sont correctement pris en charge.
L’objectif de ma thèse est de comprendre
comment cette bactérie interagit avec son
hôte, l’homme.
L. pneumophila possède une seringue
moléculaire appelée système de sécrétion de
type 4 qui, comme son nom l’indique, permet
la sécrétion d’un grand nombre de protéines
(environ 300), que l’on nomme effecteurs,
dans la cellule hôte. Ces effecteurs permettent
à la bactérie de manipuler son hôte afin de ne
pas être dégradée et de promouvoir sa
réplication. Ils sont à l’origine du
détournement de nombreuses voies
cellulaires telles que l’autophagie.
L’autophagie, qui signifie « se manger soi-
même », est une voie de dégradation de la
cellule qui lui permet à la fois de recycler
certains de ses composants et de dégrader des
pathogènes.
Comme les effecteurs sécrétés par L.
pneumophila sont trop nombreux pour être
étudiés individuellement, on s’est intéressé à
une autre bactérie : Coxiella burnetii. Cette
bactérie est responsable de la fièvre Q, une
zoonose émergente qui est un problème de
santé animale car elle provoque des

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avortements massifs dans les élevages
agricoles. Cette bactérie est très proche de L.
pneumophila d’un point de vue
phylogénétique. De plus, C. burnetii est
capable, comme L. pneumophila, de se
répliquer à l’intérieur des cellules et elle
possède également un système de sécrétion
de type 4 qui lui permet de sécréter une
centaine d’effecteurs impliqués notamment
dans le détournement de l’autophagie de la
cellule hôte. En comparant les effecteurs de
ces deux bactéries, on espère identifier un
nombre restreint d’effecteurs conservés
communs qui seraient potentiellement
impliqués dans la régulation de l’autophagie.
C’est notre hypothèse de départ.
Combien en avez-vous trouvé ?
On a identifié huit effecteurs semblables entre
les deux bactéries. Cela a réduit
considérablement le nombre d’effecteurs à
étudier. On a terminé de construire les
mutants délétés pour chacun des gènes
associés à ces effecteurs chez L. pneumophila
et on teste à présent leurs phénotypes.
Avez-vous procédé vous-même aux analyses
bio-informatiques ?
Non, je n’ai pas fait ces analyses toute seule.
J’ai collaboré avec des bio-informaticiens qui
m’ont familiarisée aux outils qu’ils utilisent
notamment dans les études de phylogénie.
J’ai dû aussi m’adapter à leur vocabulaire pour
les comprendre et plus facilement échanger
avec eux.
Le projet LEGCOXINET est en effet
interdisciplinaire puisqu’il associe des
bactériologistes, des écologues-
évolutionnistes et des bio-informaticiens.
Que vous a apporté cette interdisciplinarité ?
C’est une expérience
très enrichissante.
Quand on se réunit
tous, il y a souvent
deux points de vue
qui apparaissent, celui du côté bactériologie et
celui du côté évolution. Les discussions
permettent de faire évoluer la problématique
et de lever certains verrous.
Pour pouvoir échanger et collaborer, il a fallu
que j’adapte mon discours en étant à la fois
précise et didactique dans le vocabulaire
employé. J’ai, par ailleurs pris l’habitude
d’illustrer les différentes techniques utilisées
par des schémas. Il m’a bien fallu six mois
pour m’adapter et être complètement dans le
bain. De plus, je travaille sur plusieurs sites : la
Doua, Gerland et Laennec. Je me déplace deux
à trois fois par semaine. J’ai dû apprendre à
anticiper mes besoins pour mes manipulations
afin de rassembler tout le matériel nécessaire
au même endroit. Ce n’était pas si simple au
départ.
Quels sont vos premiers résultats ?
Les informations concernant l’interaction
entre L. pneumophila et l’autophagie sont
contradictoires dans la littérature. Trois
modèles existent, un premier qui décrit que
l’autophagie n’a pas d’impact sur la réplication
et la survie de L. pneumophila, un second qui
montre que la l’autophagie est néfaste à la
bactérie et un troisième qui suppose que
l’autophagie est bénéfique à la bactérie.
Durant ma thèse, on a déterminé que cette
différence dépend des souches de L.
pneumophila étudiées. Cela est conforté par le
fait que parmi les souches de L. pneumophila
que nous étudions, il existe de 7 à 11% de
gènes qui sont spécifiques à chacune de ces
souches. A présent on essaye de comprendre
ce qui, au niveau moléculaire, est responsable
« L’interdiscipli-
narité est une
expérience très
enrichissante »

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de cette différence de modulation de
l’autophagie.
Vous avez présenté ces résultats au congrès
de la FEMS en juin pour lequel vous avez
bénéficié d’une bourse de mobilité
d’ECOFECT. Comment cela s’est-il passé ?
Nos concurrents directs sont quelques équipes
aux Etats-Unis et en France. Ce congrès m’a
permis de rencontrer certains d’entre eux et
de confronter nos résultats. J’ai ressenti de
leur part une certaine curiosité dans les
questions qui ont suivi ma présentation orale
et globalement cela s’est bien passé.
Votre soutenance de thèse est prévue pour la
rentrée 2016. Que souhaitez-vous faire
après ?
Dans l’idéal, je souhaiterais travailler dans une
entreprise privée de biotechnologie en France
ou à l’étranger.
Et sinon, d’autres passions à part la
recherche ?
Oui, je suis très intéressée par la protection et
le bien être animal.
A propos du projet LEGCOXINET : http://ecofect.universite-lyon.fr/recherche-/projet-legcoxinet-
315494.kjsp?RH=1400163436893
A propos du Laboratoire d’Excellence ECOFECT :
Financé par l’ANR dans le cadre du programme « Investissements d’Avenir », ECOFECT est un
Laboratoire d’Excellence sélectionné en 2011 et regroupant 195 personnes. Il vise à décrypter les
maladies infectieuses et leur rôle dans l’évolution des organismes pour mieux les prévenir et les
soigner, à comprendre comment les changements globaux transforment les maladies humaines et
animales et ambitionne de développer des diagnostics intégrés et des traitements durables plus
justes. ECOFECT construit une expertise nouvelle, en se fondant sur la complémentarité de différentes
communautés d’excellence existant sur Lyon : d’une part virologues, bactériologistes, immunologistes
et cliniciens et d’autre part écologues et évolutionnistes.
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Contacts : Virginie Lelogeais, [e-mail] et Laurence Naiglin,
[e-mail], Tel. [phone].