Soutenance de thèse de CLEA MELENOTTE

Contexte: La fièvre Q est une zoonose causée par C. burnetii, une bactérie gram négative intracellulaire. De répartition mondiale, la fièvre Q a été responsable de plusieurs épidémies comme en Guyane Française, aux Pays-Bas et en Afrique. La maladie induit une fièvre Q aiguë (hépatite et pneumonies) et plus rarement des infections persistantes focalisées essentiellement cardio-vasculaires. Objectif : Dans ce travail de thèse, trois axes ont été développés. Le premier est la description des manifestations cliniques de la fièvre Q depuis le Centre National de Référence de la fièvre Q (de 1991 à 2016). Le second axe étudie l’association entre fièvre Q et Lymphome Non hodgkinien. Enfin le troisième axe étudie la virulence de différentes souches de C. burnetii in silico, in vitro et in vivo. La souche "Guiana", endémique en Guyane française et la souche "German" proche de la souche néerlandaise, NL3262, impliquée dans l’épidémie aux Pays-Bas, ont été comparées à la souche de référence Nine Mile. Résultats: Depuis le Centre National de Référence de la fièvre Q, 2,434 patients présentaient des manifestations cliniques compatibles avec le diagnostic de fièvre Q. 1,668 patients avaient une fièvre Q aiguë, 138 avaient une fièvre Q aiguë évoluant vers une infection persistante et 628 avaient une infection persistante à C. burnetii. L’élévation des anticorps anticardiolipines était associée aux complications aiguës telles que la méningite, la cholécystite alithiasique, le syndrome d’activation macrophagique et l’endocardite aiguë. L’endocardite persistante à C. burnetii et les infections vasculaires étaient associées à une augmentation du risque de décès. Sept cas de pneumopathies interstitielles et 50 cas d’endocardites aiguës ont été rapportés. L'infection persistante à C. burnetii était associée à une augmentation de 14 fois du risque de Lymphome Non hodgkinien. C. burnetii a été identifié dans le microenvironnement tumoral, au sein des cellules dendritiques plasmacytoïdes et des macrophages. Une signature transcriptomique a été identifiée à partir des monocytes circulants de patients atteints d’infection à C. burnetii. Les gènes MIR 17HG, REL, SP100, ETS1 et BCL2, impliqués dans les mécanismes anti-apoptotiques étaient up-régulés. Les patients présentant une lymphadénite à C. burnetii sans lymphome présentaient également une up-régulation de ces gènes. Ceci soutient l’hypothèse selon laquelle la lymphadénopathie est une étape critique vers la lymphomagénèse. Afin d’étudier la pathogénicité de la maladie, nous avons mis au point un modèle murin avec des souris Balb/c et SCID, infectées par la voie naturelle, l’aérosol. La comparaison des trois souches de C. burnetii a révélé que la souche Guiana était la plus virulente, elle présentait le plus grand nombre de gènes uniques et de gènes manquants. In vivo, la souche de Guiana était responsable du taux de mortalité le plus élevé. La souche German présentait un profil intermédiaire. Les souches Guiana et German induisaient une réponse sérologique exacerbée par rapport à la souche Nine Mile. L’étude de l’infection chez les souris Nude a montré que la réponse sérologique était thymo-dépendante. Conclusions et perspectives: Au cours de fièvre Q aiguë, l’augmentation des anticorps anticardiolipines était associée à des complications aiguës. Les infections vasculaires étaient associées à une mortalité élevée, et les infections persistante à une augmentation du risque de Lymphome Non hodgkinien. En touchant les organes lymphoïdes, C. burnetii, est capable d’induire l’expression de gènes impliqués dans les mécanismes anti-apoptotiques. Concernant la virulence des différentes souches étudiées, la souche Guiana, était la plus virulente, in silico, in vitro et in vivo. De futures investigations nous permettrons d’étudier les mécanismes et les facteurs impliqués dans la lymphomagénèse, les infections vasculaires et le dimorphisme sexuel.

Context: Q fever is caused by an intracellular gram negative bacteria and is a worldwide zoonosis responsible of several outbreaks as in the French Guiana, in the Netherlands and in Africa. The disease induces acute Q fever (pneumonia and hepatitis) and to a lesser extent persistent C. burnetii focalized infection. Fatal complications occur when the disease is not treated. Objective : In this work, three axes are studied. First is a description of the clinical Q fever clinical presentation from the National Reference Center for Q fever (1991 to 2016). The second axis focuses on the association between C. burnetii infection and Non Hodgkin lymphoma. Finally the tertiary axis is based on in silico, in vitro and in vivo experimentations to compare the virulence of the "Guiana" strain, which is endemic in the French Guiana, to a "German" strain closed to the C. burnetii Netherlands NL3262 strain, involved in the Dutch outbreaks. Both strains were compared to the referent Nine Mile strain. Results: From the National Reference Center for Q fever, 2,434 patients presented clinical data consistent with a C. burnetii infection. 1,668 had acute Q fever only, 138 had acute Q fever evolving to persistent C. burnetii infection and 628 had persistent C. burnetii infection. Elevated anticardiolipin antibodies were associated with acute Q fever complications such as meningitis, alithiasic cholecystitis, haemophagocytic syndrome, and acute Q fever endocarditis. Vascular infection and endocarditis were associated with a significant increased risk of death. C. burnetii persistent infection, haemophagocytic syndrome and C. burnetii lymphadenitis were associated with an increased risk of Non Hodgkin lymphoma. Seven cases of severe interstitial lung diseases were reported in association with C. burnetii persistent infection. Fifty cases of acute Q fever endocarditis were identified and reported. C. burnetii persistent infection was associated with a 14-fold increased risk for developing Non Hodgkin Lymphoma. C. burnetii was identified within the tumoral microenvironment, in macrophages and dendritic plasmacytoid cells. Analyzing the genetic transcriptomic profile of peripheral blood leukocytes from patients with C. burnetii infection, we identified a C. burnetii associated Non Hodgkin Lymphoma transcriptomic signature. The genes MIR 17HG, REL, SP100, ETS1 and BCL2, involved in anti-apoptotic processes were up regulated. Interestingly, patients with C. burnetii lymphadenopathy presented a peculiar up-modulation of these genes supporting C. burnetii lymphadenopathy as a critical step toward lymphomagenesis. To study the pathogenesis of the disease, we have developed a mouse model infecting SCID and Balb/c mice via the natural route of infection, aerosols. Then, we compared the virulence of the 3 strains of interest. The Guiana strain was the most virulent strain and presented the highest number of unique and missing genes. In vivo, the Guiana strain induced the higher mortality rate. The German strain showed an intermediate virulence profile. Both Guiana and German strains led to an intense serological responses. Studying the virulence of the 3 strains in Nude, we observed that the serological response was thymo-dependent. Conclusion and perspective: Anticardiolipins antibodies were associated with acute Q fever complications. Vascular C. burnetii focalized persistent infections were associated with the highest mortality rate. C. burnetii persistent infection was associated with an increased risk of Non Hodgkin Lymphoma. By involving lymph nodes, C. burnetii promotes the expression of anti-apoptotic genes involved lymphomagenesis. Regarding the virulence and the strain specificity, we identified the Guiana strain as the most virulent strain in silico, in vitro and in vivo. Future investigations will allow us to identify the precise mechanisms and factors involved in C. burnetii associated lymphomagenesis, vascular lesions and sexual dimorphism.