Infection of human placental cells by Brucella : Role of the multifunctional host protein CD98hc

Brucellosis, an infectious disease caused by bacteria of the Brucella genus, is one of the major zoonosis around the globe. Initially an animal disease, the infection can be passed onto humans and increases the risk of obstetrical complications in pregnant infected women. During pregnancy, specialized placental cells called trophoblasts ensure the main functions of the placenta. Several of these functions involve the host protein CD98hc. This surface glycoprotein was shown by our group to be important during Brucella infection in different cell types. In this work, we studied the importance of CD98hc in Brucella infection of human trophoblasts and tried to decipher which specific function(s) of the protein was (were) hijacked by the bacteria. Knocking out the SLC3A2 gene (coding for CD98hc) turned out to be impossible, showing that this gene is essential in human trophoblasts. We could however obtain a cellular clone expressing a CD98hc protein with conformational and glycosylation changes in its C-terminal domain and that seems to be trapped in recycling endosomes. Nonetheless, such modifications were compatible with Brucella infection, giving clues about how bacteria could use CD98hc during infection. In another chapter of this work, we identified Gefitinib, an EGFR inhibitor used in the treatment of non-infectious diseases, as a promising drug to fight against brucellosis. This drug was shown to be effective in vitro against the 3 main zoonotic species of Brucella in human trophoblasts as well as murine macrophages. These findings provide new insights into the role of CD98hc in Brucella infection and new leads toward the development of improved brucellosis treatments.La brucellose, une maladie infectieuse causée par les bactéries du genre Brucella, est une des plus importantes zoonoses mondiales. Maladie animale, l’infection peut être transmise à l’Homme et augmente le risque de complications obstétricales chez la femme enceinte. Durant la grossesse, les cellules placentaires spécialisées appelées trophoblastes occupent les fonctions centrales au sein du placenta. Plusieurs de ces fonctions impliquent la protéine de l’hôte CD98hc. Cette glycoprotéine de surface a été démontrée par notre équipe comme étant importante pour l’infection de différents types cellulaires par Brucella. Dans cette étude, nous souhaitions évaluer l’importance de CD98hc dans l’infection par Brucella dans les trophoblastes humains et avons essayé de déterminer quelle(s) fonction(s) spécifique(s) de CD98hc étai(en)t détournées par la bactérie. Inactiver SLC3A2 (codant pour CD98hc) s’est révélé impossible, montrant le caractère essentiel de ce gène dans les trophoblastes humains. Nous avons cependant obtenu un clone cellulaire qui exprime une protéine avec des changements de conformation et de glycosylation dans son domaine C-ter et qui semble séquestrée dans les endosomes de recyclage. Toutes ces modifications sont cependant compatibles avec l’infection de ces cellules par Brucella, donnant ainsi des pistes sur la façon dont ces bactéries utilisent CD98hc au cours de l’infection. Dans un autre chapitre de ce travail, nous avons identifié le Géfitinib, un inhibiteur de l’EGFR utilisé dans le traitement de maladies non infectieuses, comme médicament prometteur pour lutter contre la brucellose. Le Géfitinib est en effet efficace in vitro contre les 3 principales espèces zoonotiques de Brucella dans les trophoblastes humains et les macrophages murins. Ces résultats fournissent de nouvelles perspectives quant au rôle de CD98hc dans l’infection par Brucella et de nouvelles pistes pour améliorer le traitement de la brucellose