Caractérisation de la mobilité de type «swarming» chez Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa est une bactérie à Gram-négatif vivant dans le sol et les environnements aqueux. C'est un pathogène opportuniste pouvant causer des infections pulmonaires chroniques chez les individus atteints de la fibrose kystique (FK). En plus des motilités de type« swimming »et« twitching »,P. aeruginosa est capable d'un autre type de motilité: le « swarming ». Ce type de motilité se manifeste par un mouvement rapide et coordonné d'une population bactérienne sur une surface semi-solide, résultant d'une activité intercellulaire ainsi que d'une différenciation morphologique des cellules. Celles-ci se regroupent en radeaux multicellulaires, deviennent hyperflagellées et hyperallongées, allant jusqu'à doubler leur taille. In vitro, le« swarming » se traduit par la formation de dendrites qui migrent selon des motifs particuliers à partir du point d'inoculation. Un mélange de molécules tensio-actives, qui agirait en réduisant la friction entre les cellules et le milieu sur lequel elles circulent, est produit par les bactéries et est absolument nécessaire pour ce type de motilité. Ce biosurfactant est composé de rhamnolipides (RL) et de leurs précurseurs, les acides 3-(3-hydroxyalcanoyloxy) alcanoïques (HAA). Des études récentes suggèrent aussi que les RL sont intimement impliqués dans la formation de biofilms. Un biofilm est une communauté bactérienne englobée dans une matrice d'exopolymères, ce qui la rend notamment plus résistante à de nombreux antibiotiques. La synthèse du biosurfactant est régulée par le « quorum sensing » (QS), qui est une forme de communication intercellulaire. Il est donc important de mettre en contexte la relation existante entre le « swarming », les biofilms et le QS. La fonction fondamentale du « swarming » est inconnue, mais elle serait la conséquence de \n1'expression de voies génétiques activées par certains facteurs environnementaux. En effet, il est reconnu que la viscosité et la composition du milieu de culture jouent un rôle déterminant sur l'expression du« swarming ».Un milieu pauvre en nutriments avec une faible concentration d'agar est nécessaire pour déclencher ce type de motilité chez P. aeruginosa. Les travaux présentés dans ce mémoire avaient pour but de caractériser la motilité de type « swarming » chez la souche PA14 de P. aeruginosa. Cela a été accompli en 1) déterminant plusieurs facteurs qui influencent le « swarming » et 2) en identifiant des gènes impliqués dans ce type de motilité. Les résultats obtenus montrent que le \n« swarming » est intimement relié à la composition du milieu nutritionnel ainsi qu'aux propriétés physiques de l'agar et qu'un milieu hautement osmotique entraîne la formation de dendrites hyper-rammifiés. Un total de 67 gènes impliqués dans le « swarming » a été identifié. Finalement, 1'influence des RL et des HAA sur le « swarming » a été investigué. Des RL purifiés attirent les dendrites et favorisent le « swarming ». Par contre, les HAA repoussent les dendrites et inhibent le« swarming ».Les résultats de ces travaux permettront d'améliorer les connaissances sur la motilité de type « swanning », mais aussi sur la motilité de surface en général, qui est un phénomène encore mal compris et peu étudié.