Microbiologie Cellulaire & Physique de l’Infection



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Frank LAFONT

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Les récents événement ont souligné que les maladies infectieuses représentent toujours une menace importante pour la santé humaine et les perspectives en terme de changement climatique sont préoccupantes pour d’éventuels nouveaux risques. L’effort de Recherche sur les agents infectieux est sous-tendu par les pathogènes émergents, aussi par les menaces d’épidémies et de pandémies responsables de taux de morbidité et mortalité élevés. Également, la possibilité d’utilisation des micro-organismes pathogènes comme agents du bio-terrorisme renforce le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques efficaces. Enfin, l’importance du microbiote ouvre de nouvelles perspectives pour améliorer lutter contre certaines infections et notamment aussi pour la longévité.
Nous nous intéressons aux étapes précoces de l’infection aux niveaux moléculaires et cellulaires. Nos Recherches sont centrées sur les mécanismes cellulaires détournés par les pathogènes pour adhérer et envahir les cellules hôtes. Le pathogènes ont développé de nombreuses stratégies pour usurper les machineries moléculaires de l’hôte afin d’échapper à la réponse immunitaire et pour assurer une infection efficace. L’autophagie est un processus ubiquitaire impliqué dans de nombreux phénomènes incluant l’immunité. Certains pathogènes détournent ce mécanisme pour développer leur niche réplicative, obtenir une source de membranes et nutriments. Nous voulons comprendre ces mécanismes en étudiant des pathogènes comme le norovirus ou des bactéries entériques et des voies respiratoires, voire des toxines bactériennes, qui développent des stratégies différentes ciblant ce processus cellulaire.
Les relations entre autophagie et probiotiques et en particulier les bactéries acides lactiques sont encore mal connues et nous explorons donc ce nouveau domaine scientifique.
Nous développons une approche interdisciplinaire combinant génétique bactérienne, biologie cellulaire et moléculaire, biochimie et biophysique pour étudier comment les pathogènes interagissent avec la surface cellulaire de l’hôte, comment la cellule répond à cette attaque et comment les pathogènes détournent cette réponse. Le but est d’identifier de nouvelles cibles moléculaires pour développer de nouveaux outils thérapeutiques qui serviront à inhiber l’infection.
En particulier, nous nous intéressons aux propriétés mécaniques des membranes. Comment peuvent-elles réguler les interactions moléculaires influençant la réponse cellulaire lors d’une interaction intercellulaire entre un microbe et une cellule hôte ? Pour cela, nous avons développé des outils technologiques basés sur les nanosciences et notamment la microscopie de champ proche et la microscopie biophotonique de super-résolution, y compris de façon corrélée. Nous utilisons la microcopie à force atomique (AFM) dans des études de spectroscopie de force pour mesurer les interactions entre molécules uniques, pour des mesures d’élasticité de cellules vivantes ou de tissus. Les approches de nanoscopie de fluorescence permettent d’identifier les molécules dans les cellules. Nous avons ainsi établi pour la première fois la mesure en triple corrélation entre les modes de microscopie, la tomographie de dureté pour mesurer la dureté d’éléments intracellulaires, et l’automatisation de mesures en AFM de façon robuste avec corrélation et mesures d’élasticité. Au sein de consortia européen, nous développons aussi des méthodes de standardisation sur cellules et tissue.
L’équipe accueille aussi bien des biologistes, médecins, pharmacien.ne.s que des physicien.ne.s. Les membres s’impliquent dans l’enseignement et la médiation scientifique. Nous aimons recevoir des scientifiques invité.e.s pour des séries d’expériences ou collaborer pour des échanges synergiques, alors n’hésitez pas à nous contacter et venir discuter autour de plats (y compris végétaliens) pour discuter de Science, de la sauvegarde de la biodiversité ou des derniers résultats sportifs !!!