Écouter les bactéries
Des chercheurs européens de l'Université de Linköping en Suède ont démontré comment les bactéries contrôlent les processus dans les cellules humaines par un processus appelé la détection du quorum. Ce phénomène correspond à une communication entre bactéries au moyen de molécules qu'elles ont elles-mêmes produites, un processus important à leur prolifération. L'étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue PLoS Pathogens, a été réalisée grâce aux bourses de la Fondation européenne de la science, du projet TraPPs Euromembrane, du Conseil de la recherche de la Suède, des fonds issus de la Fondation du roi Gustave V et de la faculté de la science de la santé de l'université de Linköping. Selon leur étude, «le pathogène humain, Pseudomonas aeruginosa, ainsi que d'autres bactéries communiquent les unes avec les autres par détection de quorum. Il s'agit d'un mécanisme important pour leur développement, virulence, motilité et la formation de biofilms. De plus, les cellules eucaryotes 'écoutent et réagissent' à la signalisation de détection de quorum, mais les mécanismes exactes et récepteurs sur les cellules mammifères n'ont pas encore été identifiés». En cas de blessure, l'organisme réagit en lançant un appel, et de nombreuses bactéries se rejoignent sur le site de l'attaque. Une fois le quorum atteint, elles commencent à agir comme des organismes multicellulaires. Elles forment des biofilms, ces denses structures capables de résister aux antibiotiques et au système de défense immunitaire de l'organisme. Parallèlement, elles deviennent plus agressives et leur mobilité est renforcée. Tous ces changements se déclenchent lorsque les molécules de communication, des acides gras courts appelés AHL, se relient à des récepteurs dans les cellules bactériennes; ce qui entraîne l'inhibition ou l'activation de différents gènes. Les AHL peuvent se déplacer librement sur la membrane cellulaire, qu'il s'agisse de cellules bactériennes ou non, ce qui peut être influencée pour changer leurs fonctions. Dans des concentrations plus faibles, les globules blancs, par exemple, sont plus flexibles et efficaces, mais dans des concentrations plus élevées, c'est le contraire, par conséquent, nos défenses sont affaiblies et la porte est ouverte aux infections et inflammations. L'équipe de l'université suédoise est le premier groupe de recherche au monde à avoir démontré comment les AHL peuvent influencer les cellules-hôtes. Selon leur rapport, l'étude se base sur des travaux antérieurs: «Nous avions démontré que les homosérines lactones, les fameuses AHL, altèrent les fonctions des barrières épithéliales et renforcent la chimiotaxie dans la neutrophiles humains.» Grâce à des méthodes biochimiques, les chercheurs ont pu identifier une protéine, appelée IQGAP, qu'ils ont isolé en tant que récepteur du message de la bactérie et en tant qu'un type d'agent double. Elena Vikström, chercheurs de microbiologie médicale et principal auteur de l'étude, explique, «la protéine peut intercepter la communication des bactéries et modifier le fonctionnement dans ses cellules-hôtes». Leurs études en laboratoire ont été menées sur des cellules épithéliales humaines intestinales, qui ont été mélangées à des AHL du même type produites par Pseudomonas aeruginosa, une bactérie qui provoque des maladies dans les poumons, les intestins et les yeux. À l'aide de la spectrométrie de masse, ils ont pu distinguer les protéines s'attachant aux AHL. «Nous possédons des preuves que le contact physique entre bactéries et cellules épithéliales n'est pas toujours nécessaire; l'influence peut se produire à distance», commente Vikström. Les découvertes de l'équipe peuvent ouvrir la voie vers de nouvelles stratégies de traitement dans lesquels les antibiotiques pourraient servir. Une des possibilités serait la conception de molécules qui se lient au récepteur et bloquent la voie de signalisation des bactéries, comme une petite brindille dans une serrure pour empêcher la clé de rentrer. C'est une stratégie qui fonctionnerait dans le cas de fibrose kystique par exemple, une maladie où du mucus composé de biofilms bactériens et de grandes quantités de globules blancs bloque les voies respiratoires.Pour plus d'informations, consulter: Université de Linköping http://www.liu.se/ PLOS Pathogens http://www.plospathogens.org
Pays
Suède