Study of the interference of an epi-drug on the gene expression and intracellular growth of Toxoplasma gondii

Toxoplasma gondii est un parasite protozoaire intracellulaire obligatoire, et est l’agent responsable de la toxoplasmose, une parasitose habituellement bénigne chez le sujet immunocompétent ou en dehors d'une grossesse. Lorsqu’elle est congénitale, la toxoplasmose peut se manifester par de malformations neurologiques sévères. Cette maladie se développe sous deux formes. La première comprend à la phase aigüe provoquée par l’expansion de la population de tachyzoites qui peuvent provoquer des malformations chez le fœtus. La seconde est dite chronique et asymptomatique, le bradyzoite est y présent sous forme de kystes. Une réactivation des bradyzoites en tachyzoites peut être fatale pour les patients immunodéprimés. L’interconversion tachyzoïte-bradyzoïte est donc au centre de la pathogénèse de cette zoonose. L’interconversion est régulée au niveau transcriptionnel, avec un contrôle épigénétique strict. In vitro, il a été montré que l’inhibition de l’histone déacétylase TgHDAC3 par FR235222 induit la conversion. Dans cette thèse, nous avons étudiés un nouveau composé I2, ayant des propriétés agissant également sur les HDACs. Nous démontrons que ce composé inhibe la croissance chez toutes les souches de T. gondii, sans pour autant induire la différenciation tachyzoïte-bradyzoïte. Par contre, le composé I2 induit une déformation de la vacuole, qui prend l’apparence d’une bulle, uniquement chez certaines souches de T. gondii. D’après les expériences effectuées la distorsion de la vacuole n’interfère ne s’apparente pas à une paroi kystique. Un criblage génétique a permis de définir une région génomique responsable du phénotype « bulle » de la vacuole. En l’état actuel le gène responsable reste à être identifié ainsi que les mécanismes qui participent à la distorsion de la vacuole. Parallèlement, un autre projet a été initié sur la base d’une étude de gènes impliqués dans la croissance et/ou dans la résistance à l’IFNγ, cytokine principale de défense contre le parasite. Un gène a été étudié. La délétion de ce celui-ci chez le parasite provoque un défaut de croissance et de manière surprenante une résistance à un traitement à l’IFNγ. Ce gène et son mode de fonctionnement restent à être étudié. Ensemble, ces travaux nous montrent une adaptation de T. gondii à son environnement et le développement de mécanismes de survie qui restent à être élucidés.Toxoplasma gondii is an obligate intracellular protozoan parasite, and is the causative agent of toxoplasmosis, a benign parasitosis in immunocompetent or non-pregnant subjects. When congenital, toxoplasmosis can manifest as severe neurological malformations. This disease develops in two forms. The first includes the phase caused by the rise of the population of tachyzoites that can cause malformations in the fetus. The second is chronic and asymptomatic, bradyzoite is in the form of cysts. Reactivation of bradyzoites into tachyzoites may be fatal for immunocompromised patients. Tachyzoite-bradyzoite interconversion is therefore at the center of the pathogenesis of this zoonosis. Interconversion is regulated at the transcriptional level, with strict epigenetic control. In vitro, inhibition of histone deacetylase TgHDAC3 by FR235222 has been shown to induce conversion. In this thesis, we have studied a new compound I2, with properties that also act on HDACs. We demonstrate that this compound inhibits growth in all T. gondii strains, but does not induce tachyzoite-bradyzoite differentiation. On the other hand, the compound I2 induces a deformation of the vacuole, which takes the appearance of a bubble, only in certain strains of T. gondii. From the experiments carried out the distortion of the vacuole does not interfere with a cystic wall. Genetic screening has defined a genomic region responsible for the bubble phenotype of the vacuole. In the current state the responsible gene remains to be identified as well as the mechanisms that participate in the distortion of the vacuole. In parallel, another project was initiated on the basis of a study of genes involved in the growth and / or resistance to IFNγ, the main cytokine of defense against the parasite. A gene has been studied. The deletion of this one in the parasite causes a growth defect and, surprisingly, resistance to treatment with IFNγ. This gene and its mode of operation remain to be studied. Together, these works show us an adaptation of T. gondii to its environment and the development of mechanisms of survival that remain to be elucidated