Subversion of host cell pathways by Coxiella burnetii to favor replicative niche biogenesis

Subversion des voies cellulaires de l'hôte par Coxiella burnetii pour favoriser la biogenèse de sa niche réplicative Coxiella burnetii, l'agent causatif de la zoonose fièvre Q, est un pathogène intracellulaire obligatoire qui génère des vacuoles parasitophores (CCVs) au sein des cellules hôtes afin de s’y multiplier. Ces vacuoles offrent un environnement protégé pour la réplication bactérienne, permettant à C. burnetii d'échapper aux défenses immunitaires de l'hôte et d'établir des infections persistantes. Le développement des CCVs repose sur des protéines effectrices bactériennes, transloquées dans les cellules hôtes par un système de sécrétion de type 4 Dot/Icm (T4SS), qui interagissent avec les protéines de l'hôte et perturbent le trafic membranaire. Un autre aspect essentiel mais souvent négligé des interactions hôte-pathogène lors des infections à C. burnetii est la manipulation du trafic et du métabolisme lipidique au sein des cellules infectées. En nous appuyant sur l'identification préliminaire de CvpB en tant qu'effecteur de C. burnetii interagissant avec les lipides (LIE) qui module le métabolisme du PI(3)P, nous avons mené de nouvelles recherches sur la composition lipidique des CCVs. Des travaux effectués avant la thèse, utilisant des sondes lipidiques, ont révélé que trois lipides ; PI(3)P, PI(4)P et le LBPA étaient activement enrichis au niveau des CCVs par des effecteurs du T4SS. Mon travail de thèse s'est donc focalisé sur la caractérisation des effecteurs responsables de l'enrichissement actif des CCVs en LBPA, un phospholipide qui compose généralement la membrane des endosomes multivésiculaires. Nous avons ainsi identifié Vice (codé par le gène cbu2007) en tant que nouveau LIE responsable de l'enrichissement de LBPA au niveau des CCVs. Cet effecteur bactérien est capable d'interagir avec les phosphoinositides et les membranes endosomales tardives, riches en phosphatidylsérine (PS) et en acide lysobisphosphatidique (LBPA). En plus de l'absence de LBPA, les CCVs générées par les souches mutantes vice::Tn présentaient un défaut important de taille et de forme par rapport aux CCVs des souches sauvages. De plus, l'expression ectopique de Vice dans des cellules eucaryotes conduit à la formation de compartiments ressemblant étroitement à des CCVs précoces tant au niveau de la structure que de la composition protéique et lipidique. La biogenèse de ces compartiments induits par Vice (VICs) est gouvernée par un double rôle de Vice. L'effecteur localise à la membrane plasmique des cellules eucaryotes, déclenchant l'internalisation de grandes vacuoles par macropinocytose. Ensuite, Vice stabilise les VICs en perturbant la machinerie ESCRT, entravant ainsi la formation de vésicules intraluminales (ILVs). Ce mécanisme semble également affecter la sécrétion de vésicules extracellulaires (EVs), en effet, les EVs provenant de cellules exprimant Vice présentent un profil protéique modifié comparé aux cellules contrôle. En résumé, nos découvertes mettent en évidence que Vice est un effecteur clé dans l’infection par C. burnetii capable d'exploiter deux voies cellulaires majeures afin de façonner l'environnement réplicatif de la bactérie.