Diversité des leptospires en Nouvelle-Calédonie

Une biodiversité des leptospires inattendue dans les sols de Nouvelle-Calédonie
Principal investigateur Cyrille Goarant
Point Focal IPNC Roman Thibeaux, Cyrille Goarant
Collaborateurs IPNC Marie-Estelle Soupé-Gilbert, Dominique Girault, Emilie Bierque
Autres Collaborateurs Mathieu Picardeau, IP Paris,

Gregorio Iraola and Ignacio Ferres, IP Montevideo

Michael Meyer et Anthony Douyère, Université de la Nouvelle-Calédonie

Anna Rettinger, Ludwig Maximilian University of Munich, Munich

Budget 3000 € Budget devoted to IPNC : NA
Financement IPNC
Agenda Début: 2016 Fin: 2018

Contexte

Suite à la mise en évidence de la survie environnementale des leptospires pathogènes sur des sites de contamination humaine en Nouvelle-Calédonie, des isolements de Leptospira ont été entrepris.

Les souches infectantes n’ont pas été ré-isolées de l’environnement, mais un nombre important d’isolats a toutefois été obtenu. Les difficultés d’identification (MALDI-TOF, séquençage ARNr 16S) nous ont amené à suspecter des espèces nouvelles et à entreprendre le séquençage de leur génome complet.

Objectifs

Réaliser une étude génomique des leptospires isolés des sols Calédoniens.

Méthodes

Les isolements ont été réalisés sur le terrain à partir de prélèvements de sols ou d’eau. Les cultures liquides en milieu EMJH sont supplémentées avec une combinaison d’antibiotiques décrite pour sélectionner la croissance des leptospires (Chakraborty et al, 2011). Les cultures sont ensuite étalées sur du milieu EMJH gélosé pour l’isolement.

Les isolats sont identifiés au MALDI-TOF et par séquençage de leur génome complet. Les souches des clusters pathogène et intermédiaire sont testées en modèle animal.

Résultats

Plus de 100 isolats environnementaux ont été obtenus. Les 26 premières souches pour lesquelles le génome complet a été séquencé ont permis de montrer la présence de 12 nouvelles espèces : 3 dans le cluster des pathogènes, 5 dans les intermédiaires et 4 saprophytes.

Les souches du cluster des pathogènes se sont montrées incapables de provoquer une infection aigue chez le hamster ou un portage rénal chez la souris.

Une comparaison détaillée des core génomes et des génomes accessoires supporte l’hypothèse d’un groupe polyphylétique de leptospires peu virulents au sein du cluster des pathogènes. Ce résultat suggère, en terme d’évolution, que la virulence a été acquise indépendamment dans les deux clades pathogènes et intermédiaires.

Les résultats obtenus lors des identifications sur le MALDI-ToF confirment la valeur de cet outil pour l’identification des isolats de leptospires au niveau spécifique. La base de données de spectres de référence a été rendue publique dans le cadre d’une des publications.

Perspectives

La meilleure connaissance de la biodiversité des leptospires telluriques en Nouvelle-Calédonie contribuera d’une part à mieux comprendre l’écologie de ces bactéries. D’autre part, la disponibilité de leurs génomes complets permettra aussi d’améliorer les outils de diagnostic moléculaire de la leptospirose humaine et animale.

Les résultats préliminaires des autres isolats suggèrent d’autres nouvelles espèces.

Valorisation 

Thibeaux R, Iraola G, Ferrés I, Bierque E, Girault D, Soupé-Gilbert ME, Picardeau M, Goarant C, 2018. Deciphering the unexplored Leptospira diversity from soils uncovers genomic evolution to virulence. Microbial Genomics 4: 000144.

Communication grand public par l’Institut Pasteur

Thibeaux R, Iraola G, Ferrés I, Bierque E, Girault D, Soupé-Gilbert ME, Picardeau M, Goarant C. Of soils, Leptospira and humans. Présentation orale à la conférence de l’ILS, Palmerston North, NZ, November 2017.

Thibeaux R, Girault D, Bierque E, Soupé-Gilbert ME, Rettinger A, Douyere A, Meyer M, Iraola G, Picardeau M, Goarant C, 2018. Biodiversity of environmental Leptospira: improving identification and revisiting the diagnosis. Front. Microbiol. 9: 816.

Communication grand public par l’Institut Pasteur