Rôle de la signalisation redox dans la reprogrammation des facteurs de virulence de Leishmania infantum // Role of redox signaling in the reprogramming of virulence factors in Leishmania infantum.

Les leishmanioses sont des maladies parasitaires majeures causées par des espèces du genre Leishmania. Leur développement repose sur la capacité du parasite à s'adapter aux contraintes rencontrées au cours de son cycle infectieux, notamment aux environnements oxydants générés par les cellules immunitaires de l'hôte. Les espèces réactives de l'oxygène et de l'azote (ROS/RNS) sont classiquement considérées comme des molécules antimicrobiennes impliquées dans l'élimination du parasite. Cependant, elles peuvent également agir comme des signaux chimiques capables de moduler durablement la physiologie des pathogènes.

Le projet de thèse repose sur l'hypothèse que les signaux redox perçus par Leishmania infantum lors des premières étapes de l'infection participent à une reprogrammation moléculaire de ses facteurs de virulence. Les variations de l'environnement oxydant pourraient ainsi modifier l'état métabolique du parasite, l'activité de protéines clés et ses capacités d'adaptation, favorisant son entrée, sa survie et sa persistance dans les cellules hôtes.

Des résultats préliminaires obtenus au laboratoire indiquent que l'exposition de L. infantum à certains stress oxydants, notamment au monoxyde d'azote, induit une transition partielle du stade promastigote vers le stade amastigote, forme spécialisée dans la survie intracellulaire au sein des macrophages. Cette exposition augmente également l'interaction du parasite avec les macrophages, suggérant que les ROS/RNS peuvent agir comme des signaux de pré-adaptation favorisant l'établissement de l'infection.

L'objectif de ce projet est de comprendre comment la chimie des signaux redox contrôle la virulence parasitaire. Trois axes complémentaires seront développés : (i) caractériser les signatures moléculaires et métaboliques associées aux différents environnements redox ; (ii) identifier les modifications chimiques affectant les protéines et métabolites impliqués dans l'adaptation du parasite, notamment les modifications post-traductionnelles sensibles au redox ; (iii) déterminer les conséquences biologiques de ces changements sur l'infectivité et la survie intracellulaire de L. infantum.

Une attention particulière sera portée aux neutrophiles, premières cellules recrutées au site d'infection et sources importantes de ROS/RNS. Leur rôle sera étudié comme une source physiologique de signaux chimiques susceptibles d'induire une phase de pré-adaptation du parasite avant son interaction avec les macrophages.

La stratégie expérimentale combinera biologie cellulaire, parasitologie et chimie analytique. Des approches de chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse (LC-MS) permettront de caractériser précisément les métabolites redox du parasite, notamment le trypanothion et d'autres cofacteurs impliqués dans l'homéostasie redox. Des approches de métabolomique et de protéomique permettront également d'identifier les signatures chimiques et les modifications post-traductionnelles associées à la reprogrammation de la virulence.

À l'interface entre chimie et biologie, ces travaux permettront de mieux comprendre comment L. infantum détecte et exploite les signaux redox générés par son environnement. Il pourrait conduire à l'identification de nouveaux mécanismes moléculaires de l'adaptation parasitaire et ouvrir des perspectives thérapeutiques ciblant les processus redox essentiels à la persistance du parasite.
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Leishmaniases are major parasitic diseases caused by species of the genus Leishmania. Their development relies on the parasite's ability to adapt to the constraints encountered during its infectious cycle, particularly to the oxidizing environments generated by the host's immune cells. Reactive oxygen and nitrogen species (ROS/RNS) are classically considered antimicrobial molecules involved in parasite elimination. However, they can also act as chemical signals capable of durably modulating pathogen physiology.

The ReVIRox project is based on the hypothesis that redox signals perceived by Leishmania infantum during the early stages of infection participate in molecular reprogramming of its virulence factors. Variations in the oxidizing environment could thus modify the parasite's metabolic state, the activity of key proteins, and its adaptive capacities, promoting its entry, survival, and persistence in host cells.

Preliminary results obtained in the laboratory indicate that exposure of L. infantum to certain oxidative stresses, particularly to a nitric oxide donor (SNAP), induces a partial transition from the promastigote stage to the amastigote stage, a form specialized in intracellular survival within macrophages. This exposure also increases the parasite's interaction with macrophages, suggesting that ROS/RNS can act as pre-adaptation signals promoting the establishment of infection.

The objective of this project is to understand how the chemistry of redox signals controls parasite virulence. Three complementary axes will be developed: (i) characterize the molecular and metabolic signatures associated with different redox environments; (ii) identify chemical modifications affecting proteins and metabolites involved in parasite adaptation, particularly redox-sensitive post-translational modifications; (iii) determine the biological consequences of these changes on the infectivity and intracellular survival of L. infantum.

Particular attention will be paid to neutrophils, the first cells recruited to the infection site and important sources of ROS/RNS. Their role will be studied as a physiological source of chemical signals capable of inducing a pre-adaptation phase of the parasite before its interaction with macrophages.

The experimental strategy will combine cell biology, parasitology, and analytical chemistry. Liquid chromatography coupled to mass spectrometry (LC-MS) approaches will allow precise characterization of the parasite's redox metabolites, particularly trypanothione and other cofactors involved in redox homeostasis. Metabolomic and proteomic approaches will also enable identification of chemical signatures and post-translational modifications associated with virulence reprogramming.

At the interface between biological chemistry and infection biology, this project will provide better understanding of how L. infantum detects and exploits redox signals generated by its environment. It could lead to the identification of new molecular mechanisms of parasite adaptation and open therapeutic perspectives targeting redox processes essential to parasite persistence

This project will provide new insights into how L. infantum senses and exploits environmental signals during infection. By revealing a role for redox signaling in parasite adaptation and virulence regulation, it may identify new mechanisms of infection and open perspectives for therapeutic strategies targeting parasite redox pathways.
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Début de la thèse : 01/11/2026

Enseignement supérieur

Université de Toulouse

482 SDM - SCIENCES DE LA MATIERE - Toulouse

Le ou la candidat(e) devra être titulaire d'un Master 2 (ou diplôme équivalent) en chimie analytique, chimie biologique ou disciplines connexes. Une bonne culture scientifique, un intérêt marqué pour les applications santé et une ouverture réelle à l'interdisciplinarité seront particulièrement appréciés. Le candidat devra présenter les compétences et qualités suivantes : solides capacités expérimentales en laboratoire ; maîtrise des techniques de spectrométrie de masse et d'analyse ; aptitude à travailler à l'interface entre chimie analytique et biologie ; rigueur scientifique, autonomie et esprit critique ; capacité à travailler en équipe dans un environnement pluridisciplinaire ; bonnes capacités rédactionnelles en français et en anglais scientifique. Une expérience de travail à l'interface chimie-biologie au cours du Master, des connaissances en métabolomique, en culture cellulaire ou en protéomique, ainsi qu'une première expérience de recherche (stage, publications ou communications scientifiques) constitueront des atouts.
The candidate must hold a Master 2 degree (or equivalent diploma) in analytical chemistry, biological chemistry or related disciplines. A strong scientific background, a marked interest in health applications and genuine openness to interdisciplinarity will be particularly appreciated. The candidate must present the following skills and qualities: solid experimental laboratory capabilities; proficiency in mass spectrometry and analytical techniques; ability to work at the interface between analytical chemistry and biology; scientific rigor, autonomy and critical thinking; capacity to work in a multidisciplinary team environment; good writing skills in French and scientific English. Prior experience working at the chemistry-biology interface during Master studies, knowledge in metabolomics, cell culture or proteomics, as well as preliminary research experience (internship, publications or scientific communications) will be considered as assets.