Tomographie tridimensionnelle à haute résolution des infections microbiennes

Nous décrivons ici une procédure qui permet de détecter les bactéries pathogènes à l’échelle de l’organe pendant l’infection et de quantifier les activités des rapporteurs fluorescents.

Les infections bactériennes sont une menace majeure pour la santé humaine. La résistance aux antimicrobiens augmente et il n’existe toujours pas de vaccins contre plusieurs agents pathogènes majeurs. Pour identifier de nouvelles pistes pour les stratégies de contrôle, nous devons en savoir plus sur la façon dont les agents pathogènes réagissent au système immunitaire de l’hôte et aux antibiotiques in vivo dans les tissus infectés.

Les bactéries survivantes peuvent provoquer des rechutes si les antimicrobiens ne parviennent pas à éradiquer une infection. À l’aide de la tomographie en série, nous montrons que la fièvre typhoïde causant la salmonelle peut persister pendant le traitement dans une partie spécifique de la rate. L’inflammation est faible dans cette région, ce qui perturbe la synergie critique entre les antibiotiques et l’inflammation pour une élimination efficace.

Les bactéries sont des objets de taille micrométrique. Il est difficile de localiser de si petits objets dans leur contexte tissulaire. La tomographie à deux photons en série peut détecter une seule bactérie dans des organes de taille centimétrique et déterminer son taux de réplication.

Nous pouvons également détecter les cellules immunitaires, telles que les neutrophiles, et déterminer leur relation spatiale avec les bactéries. Nous étudions les activités des antibiotiques bactériostatiques. Ces antibiotiques peuvent guérir les infections, bien qu’ils ne puissent qu’inhiber la croissance bactérienne sans tuer l’agent pathogène.

Nous déterminons également la propagation de mutants bactériens dépourvus de certains facteurs de virulence, et l’impact des défauts immunitaires sur l’infection et le traitement.