Production de shiga-toxine STX2 par les Escherichia coli entérohémorragiques : influence du génotype STX2, régulation par le quorum sensing et le microbiote intestinal

EnterohemorrhagicEscherichia coliare food poisoning pathogens causing hemorrhagiccolitis and hemolytic and uremic syndrome. Their main virulence factors are Shiga toxins(Stxs), especially Stx2. In this work we firststudied a subset of strains from different originsbelonging to differentseropathotypes andexpressing differentstx2variants. We found thatthe most pathogenic strains O157: H7 express thestx2variant and produce high levels of Stx2in basal as well as in inducedconditions. Non-O157:H7 strains showing the same propertiescould be dangerous for human health. We also investigate the effect ofmolecules found in thegastrointestinal tract on Stx2 synthesis. Nor quorum sensing autoinducers AI-2 and AI-3produced by th intestinal microbiota neither the intestinal neuroendocrine hormonenorepineprine influence Stx2 synthesis. However, the protein regulator QseA involved inquorum sensing signalling pathway could be a transcriptional activator ofstx2. Finally, westudied Stx2 production by the O157:H7 strainEDL 933 in culture medium mimicking theliving conditions of EHEC in the gut by using ahuman flora associated rat model. We showthat the human microbiota transcriptionally inhibits Stx2 synthesis through transcriptionalinhibition ofrecA. This inhibition can be partially attributed to the intestinal speciesBacteroides thetaiotaomicron

LesEscherichia colientérohémorragiques (EHEC) sont responsables de toxi–infections alimentaires conduisant à des colites hémorragiques pouvant se compliquer d’unsyndrome hémolytique et urémique. Le facteur majeur de pathogénicitéest la production deShiga-toxines (Stx), dont la toxine Stx2. Nous avons étudiéla production de toxine Stx2invitropar des souches STEC provenant de diverses origines (bovine ou clinique), appartenant àdivers séropathotypes, et codant pour différents variants Stx2. Nous avons montré que lessouches O157:H7 les plus pathogènes possèdent le variantstx2et produisent de fortes quantitéde Stx2 en conditions basales comme en présence d’un inducteurdu système SOS. Lessouches non-O157 présentant ces caractéristiques pourraient représenter un risque pour lasanté humaine. Nous avons ensuiteétudié l’effet de molécules présentes dans le tube digestifsur la synthèse de Stx2 parE. coliO157:H7. Les auto-inducteurs AI-2 et AI-3 du quorumsensing, produits par le microbiote intestinal, n’influencent pas la synthèse de Stx2, non plusque l’hormone intestinale norépinéphrine. Cependant, la protéine régulatrice QseA impliquéedans une voie de signalisation par le quorum sensing serait un activateurtranscriptionnel destx2. Enfin, nous avons étudié la production deStx2 par la souche EHEC O157:H7 EDL 933dans un milieu se rapprochant leplus possible de celui rencontréin vivopar les EHEC, enparticulier grâce à un modèle de rats associésau microbiote intestinalhumain. Nous avonsainsi montré que le microbiote humain inhibe la transcription destx2par l’inhibition de latranscription derecAmême lors de l’induction du systèmeSOS, et que cette inhibition peutêtre en partie attribuée à l’espèceBacteroides thetaiotaomicron