Involvement of lipolytic enzymes in mycobacterial survival and virulence

L’agent pathogène responsable de la tuberculose, Mycobacterium tuberculosis, utilise principalement les lipides comme source d’énergie lors du processus infectieux. Cela suggère que les enzymes lipolytiques (ELs) sont des facteurs d’une importance cruciale, qui jouent un rôle essentiel pour la survie et la persistance du bacille au sein des granulomes tuberculeux. Dans ce contexte, nous nous sommes intéressés au rôle physiologique de la protéine LipY (Rv3097c), une TAG-hydrolase apparentée à la lipase Hormono-sensible humaine. En utilisant un modèle expérimental de « foamy » macrophages, nous avons démontré que cette protéine sécrétée par le système de sécrétion ESX-5 était responsable de l’hydrolyse des triacylglycerols (TAG) de l’hôte dans la lumière phagosomale. Dans une seconde étude, nous avons développé un modèle expérimental robuste et réversible basé sur la biodisponibilité en azote et en carbone, deux facteurs essentiels qui gouvernent la formation et l’hydrolyse de TAG sous la forme d’inclusions lipidiques intracytoplasmiques (ILI) chez les mycobactéries. La simplicité d’utilisation de ce modèle s’avère être un excellent système biologique permettant d’étudier les propriétés phénotypiques des bacilles riches en ILI. L’ensemble des résultats obtenus au cours de ces travaux de thèse confirme que certaines ELs sont directement impliquées dans la virulence et/ou la survie des mycobactéries pathogènes. De plus, une très grande partie de ce travail ouvre de nouvelles perspectives sur la caractérisation et l’inhibition d’acteurs protéiques essentiels au métabolisme des lipides in vivo, offrant ainsi de nouvelles opportunités pour lutter contre M. tuberculosis.Mycobacterium tuberculosis, the pathogenic agent responsible for tuberculosis (TB), mainly uses lipids as a source of energy during the infectious process. This suggests that lipolytic enzymes (LEs) are crucial metabolic agents that play a critical role in the survival and persistence of the bacillus within TB granulomas. In this context, we investigated the physiological role of the LipY protein (Rv3097c), a TAG-hydrolase related to the human Hormono-sensitive lipase. Using an experimental model of "foamy" macrophages, we demonstrated that this protein which is secreted by the ESX-5 secretion system, was responsible for the hydrolysis of host-derived triacylglycerols (TAGs) within the phagosomal compartment. In a second study, we developed a robust and reversible experimental model based on the bioavailability of nitrogen and carbon, two essential factors that govern the formation and hydrolysis of TAGs in the form of intracytoplasmic lipid inclusions (ILI) in mycobacteria. The simplicity of this model proves to be an excellent biological system for studying the phenotypic properties of ILI-rich bacilli. All the results obtained during this thesis confirm that some LEs are directly involved in the virulence and/or survival processes of pathogenic mycobacteria. In addition, we truly believe that this work opens up new perspectives on the characterization and inhibition of protein, that are essential actors for lipid metabolism in vivo, thus offering new opportunities to better control M. tuberculosis