Effets génotoxiques de la cytolethal distending toxin et mécanismes de signalisations

National audience; La Cytolethal Distending Toxin (CDT) est un facteur de virulence produit par de nombreuses bactéries pathogènes (Escherichia coli, Helicobacter hepaticus, Haemophilus ducreyi, etc)) colonisant la cavité buccale, le tractus intestinal, le foie etc. La présence de bactéries produisant des génotoxines dans la flore intestinale, comme E. coli, pourrait représenter un facteur prédisposant au développement de cancer, dont celui du côlon, responsable de 500 000 décès par an dans le monde. La toxine CDT a été découverte à partir d’isolats cliniques de patients souffrant de diarrhées causées par une infection à Escherichia coli (Johnson and Lior., 1988) Plusieurs études ont montré que la toxine CDT est un facteur de virulence, jouant un rôle dans la pathogénicité des bactéries qui la produisent (Ge et al., 2008). En effet, la toxine CDT est essentielle pour que Helicobacter hepaticus et Campilobacter jejuni colonisent durablement le système gastro-intestinal et puissent induire une inflammation sévère des muqueuses ou du foie, dans un modèle murin. De plus, dans un modèle murin immunocompétent, l’expression de CDT par H. hepaticus stimule le développement d’infections hépatiques et l’apparition de nodules dysplasiques hépatiques (Ge et al., 2007). Compte tenu du rôle de CDT dans la pathogénicité des bactéries qui la produisent, il est donc fondamental de caractériser précisément le mécanisme d’action de cette toxine sur les cellules eucaryotes. Dans la littérature, il a été caractérisé que CDT induit des cassures double-brin (CDB) de l’ADN, conduisant à un arrêt du cycle cellulaire en G1/S ou G2/M, une activation des systèmes de réparation de l’ADN, une inhibition de la prolifération et une augmentation de la mort des cellules par apoptose. CDT agit donc comme une génotoxine et une cyclomoduline. Afin de protéger l’intégrité de leur génome, les cellules eucaryotes possèdent des mécanismes de détection et de signalisation des dommages à l’ADN. L’induction de dommages à l’ADN par la toxine CDT entraîne une cascade de signalisation similaire à celle activée en réponse aux irradiations. En effet, la voie de réponse aux CDB dépendante des kinases ATM et CHK2 est activée (Alaoui-El-Azher et al., 2010 ; pour revue, Jinadasa et al., 2011). Cependant, nous avons montré qu’à des doses 1000 fois plus faibles que celles utilisées dans la littérature, CDT induit des cassures simple-brins multiples qui, lors de la réplication, induisent un stress réplicatif avant de dégénérer en CDB. Ces dommages entraînent une activation de la voie impliquant les protéines RPA, ATR, et CHK1, caractéristiques d’un stress réplicatif, avant une activation de la voie ATM. En se basant sur ces résultats, nos futurs objectifs seront 1- de caractériser la sensibilité des cellules en fonction des différentes phases du cycle cellulaire, 2- de définir les dommages induits ainsi que 3- définir le(s) mécanisme(s) de réparation(s) impliqué(s) dans la prise en charge de ces dommages.