LABORATOIRE
FORTIER

Laboratoire de Louis-Charles Fortier  
Research laboratory

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Thématique de recherche (english below)

Clostridium difficile (C. difficile) a causé de sévères épidémies en Amérique du Nord et en Europe, suite à l’émergence d’une souche hypervirulente et multirésistante aux antibiotiques: la souche BI/NAP1/027. La province de Québec a été particulièrement touchée par cette souche pendant l’épidémie de 2003-2005, période pendant laquelle l’incidence des infections à C. difficile (ICD) a presque quadruplée. Malheureusement, bien que l’épidémie soit maintenant endiguée, on rapporte encore des éclosions dans divers hôpitaux de la province malgré les mesures mises en place pour réduire l’incidence des infections nosocomiales. La situation est similaire ailleurs au Canada et aux États-Unis, de même que dans plusieurs pays Européens.


     Il faut souligner la complexité des ICD qui sont influencées par de nombreux facteurs, autant bactériens que de l’hôte. Nous ne comprenons pas encore très bien pourquoi certaines souches semblent plus virulentes que d’autres, pourquoi la souche BI/NAP1/027 est si virulente et pourquoi certains patients développent des complications sévères et subissent de nombreuses rechutes. Notre laboratoire s’intéresse à la bactérie C. difficile de même que ses bactériophages et au problème des ICD dans son ensemble. L’objectif général de nos travaux de recherche consiste à étudier les mécanismes d’évolution et de virulence chez cette bactérie pathogène afin de mieux comprendre ses interactions avec l’hôte (humains et animaux). Nous explorons également de nouvelles approches thérapeutiques.  

 


PRINCIPAUX THÈMES DE RECHERCHE


- Diversité génétique et phénotypique de C. difficile

- Diversité et impacts des bactériophages sur l’évolution et la virulence de C. difficile

- Impact des antibiotiques sur C. difficile et les ICD

- Caractérisation des facteurs de virulence et du processus de pathogenèse des ICD

- Étude des riborégulateurs (riboswitches) et de leur rôle biologique chez C. difficile

- Développement de nouvelles approches thérapeutiques contre les infections à C. difficile


EXPERTISE ET OUTILS DE RECHERCHE


- Épidémiologie moléculaire (ribotypage PCR, MLVA, TRST, séquençage génomique)

- Isolement et caractérisation phénotypique et moléculaire des bactériophages

- Modèle d'infection à C. difficile chez la souris

- Analyse du microbiote intestinal par séquençage de l'ADNr 16S et par PCR en temps réel

- Microscopie électronique à transmission, optique et à fluorescence

- Mutagénèse ClosTron, etc.


Research thematic

Clostridium difficile is a strictly anaerobic Gram-positive spore-forming bacillus. It is currently the most frequent cause of healthcare-associated infectious diarrhea in industrialized countries. Patients suffering from C. difficile infection (CDI) experience various clinical symptoms ranging from mild watery diarrhea and abdominal pain, to fulminant diarrhea, pseudomembranous colitis and death. Major outbreaks have been reported in Europe and North America, especially here in Quebec in 2003-2004, with 7,004 cases and 1,270 deaths. The economic impact of CDI on the healthcare system is huge: in USA, ~500,000 cases are reported each year, for a total annual cost estimated to $3.2 billions. This pathogen is now spreading worldwide and cases have been reported in several European countries, in Japan and Australia.


Fundamental and epidemiological research on C. difficile has intensified over the last decade. CDI pathogenesis is a multifactorial and complex process that not only involves the pathogen itself, but that also implies the host immune system and metabolism as well as commensal bacteria from the gut. We also have to consider the way antibiotics are prescribed in medicine, since CDI occurs as a consequence of antibiotic treatments. At the moment, there are more questions than answers, and with the aging population that is particularly at risk and continuously increasing, the problem of CDI will most likely persist in the future. Therefore, it will be crucial in the next years to better understand fundamental biological processes in C. difficile (e.g. virulence, evolution and host-pathogen interactions), and to better know the factors that predispose to CDI so that we can change the way we approach CDI prevention and treatment. There is also an urgent need for new therapeutic strategies because current treatment options against this multidrug-resistant pathogen are very limited.


Our research aims at better understanding the epidemiology of CDI, the contribution of antibiotics in the process of infection, how bacteriophages, and especially prophages, can impact on C. difficile virulence and lifestyle. We also study the functional role of riboswitches and seek to develop new treatment strategies to fight CDI. 

MAIN RESEARCH TOPICS


- Genetic and phenotypic diversity of C. difficile

- Impacts of bacteriophages on the evolution and virulence of C. difficile

- Impact of antibiotics on C. difficile and CDI

- Identification and characterization of virulence factors

- Molecular characterization of riboswitches and their role in C. difficile

- Development of new therapeutic strategies to fight CDI


EXPERTISE AND RESEARCH TOOLS


- Molecular epidemiology (PCR ribotyping, MLVA, TRST, WGS)

- Isolation and characterization of bacteriophages

- Mouse model of C. difficile infection

- Gut microbiota analysis using 16S rDNA sequencing and real time PCR

- Microscopy (electronic, optic and fluorescence)

- ClosTron mutagenesis, etc.