Le décryptage de la pathogenèse bactérienne
Streptococcus pneumoniae est l'un des pathogènes majeurs de l'espèce humaine et on le retrouve dans près de 60 % des individus sans symptômes apparents. Cette bactérie peut pourtant devenir pathogène, accéder au flux sanguin et provoquer méningites et pneumonies. Pour ce faire, S. pneumoniae active l'expression de certains facteurs de virulence comme la pneumolysine, une toxine bien caractérisée. Le gène ply qui code pour la pneumolysine présente une séquence nucléotidique extrêmement bien conservée parmi les différentes souches cliniques. À concentration élevée, la pneumolysine est capable de percer la membrane cellulaire et de rompre les cellules infectées alors qu'en concentration plus faible, elle demeure un activateur inflammatoire. Paradoxalement, la pneumolysine est produite au sein même de la bactérie et ne peut donc atteindre la cellule hôte qu'après la lyse du micro-organisme pathogène. Ainsi, si toutes les bactéries entamaient le processus de lyse, le pathogène ne pourrait pas se propager, le phénomène de libération de la pneumolysine est donc sous le contrôle d'un mécanisme régulateur nécessaire. Des données récentes suggèrent que seule une partie de la population bactérienne subirait une lyse sous forme d'une coopération autodestructrice. Le projet PNEUMO-CELL («Regulation of pneumolysin in the human pathogen Streptococcus pneumoniae: a single approach»), financé par l'UE, a été mis en place afin d'élaborer des outils d'analyse capables d'étudier le mécanisme de coopération autodestructive de S. pneumoniae. Dans ce cadre, les chercheurs ont développé des protéines fluorescentes, des essais de cytométrie de flux et des protocoles accélérés de microscopie pour pouvoir visualiser la bactérie S. pneumoniae au niveau de cellule isolée. Ils ont ainsi montré que la pneumolysine était produite par toutes les cellules de la population bactérienne. Grâce à la microscopie accélérée, les chercheurs ont pu observer que la pneumolysine restait fixée à la paroi cellulaire et que sa production ne cessait d'augmenter avant la lyse. Ces résultats suggèrent que le phénomène de coopération autodestructive implique, au moins en partie, une régulation transcriptionnelle du gène ply. Les chercheurs ont d'une part, localisé le promoteur des cinq gènes constituant l'opéron ply dans le génome bactérien mais également identifié cinq autres gènes probablement impliqués dans la régulation transcriptionnelle du gène ply. Au total, les travaux du projet PNEUMO-CELL nous apportent d'importantes informations concernant le mécanisme de régulation de la production de cette toxine. Comprendre le mécanisme de la pathogenèse microbienne nous fournira sans aucun doute de nouvelles solutions pour les éradiquer plus efficacement.
Mots‑clés
Streptococcus pneumonia, pneumolysine, gène ply, coopération autodestructive