Identification and functional characterization of an ABC transporter of Haemonchus contortus, the P-glycoprotein 13

Les lactones macrocycliques (LM) sont des anthelminthiques (AH) a effet paralysant tres utilises chez les animaux et les humains contre les nematodes parasites. Cependant, leur succes therapeutique est compromis par la resistance croissante aux LM, qui pourrait etre en partie du aux ABC transporteurs P-glycoproteines (Pgps) selectionnes et surexprimes chez les nematodes resistants aux LM. Dans ce travail, nous avons etudie plus precisement la P-glycoproteine 13 du parasite de petits ruminants, Haemonchus contortus. Son orthologue chez le modele nematode C. elegans, Cel-Pgp-13, est exprime dans les amphides, structures qui ont ete associees a la sensibilite aux AH chez C. elegans et H. contortus. Pour predire la capacite des Pgps de nematode a transporter des drogues, incluant des LM et autres AH, nous avons developpe un modele de docking in silico. Nous avons utilise la structure cristallographique de C. elegans Pgp-1 (Cel-Pgp-1), et nous avons montre la liaison avec une forte affinite de plusieurs ligands decrits comme activateurs de sa fonction ATPasique. Nous avons aussi decrit une forte affinite des LM, et un site specifique de liaison de ces composes a Cel-Pgp-1. Cette approche represente un outil important pour predire les interactions entre AH, et pour concevoir rationnellement de nouveaux inhibiteurs competitifs des Pgps de nematode, dans le but d'ameliorer les strategies therapeutiques. Sur la base de cette approche, nous avons predit la structure 3D de Hco-Pgp-13 a partir du cristal de Cel-Pgp-1 afin d'etudier son interaction avec des substrats potentiels, en particulier les LM. Nous avons trouve des affinites similaires pour differents composes precedemment testes sur Cel-Pgp-1. In vitro, la mesure de l'activite ATPasique montre que l'actinomycine D est un substrat de Hco-Pgp-13. Nos donnees demontrent la presence possible d'un domaine de reconnaissance multispecifique sur ce transporteur de parasite. La determination par immunofluorescence de l'expression de Hco-Pgp-13 a montre une distribution tissulaire large indiquant que Hco-Pgp-13 pourrait jouer un role important dans le transport de substrats endogenes et/ou exogenes. En conclusion, ce travail permet de mieux comprendre le role des Pgps de nematodes dans le transport de medicaments AH, tant au niveau de l'organisme modele C. elegans que du nematode parasite H. contortus. Cette etude suggere la conservation de la fonction de tranporteur ABC multidrogue dans ces especes. La localisation de Hco-Pgp-13 sur les structures amphidiales, et son eventuelle implication dans la resistance aux medicaments et a la survie de H. contortus a l'exposition a des composes AH, restent a preciser.