CANNIBALISME BACTÉRIEN : Quand les bactéries ont faim, elles dévorent leurs voisines
Cette équipe de biologistes de l’Arizona State University et de l'ETH Zurich révèle une stratégie microbienne brutale et jusque-là inconnue, lorsque la nourriture se fait rare : certaines bactéries tuent et consomment leurs voisines. C’est une véritable guerre bactérienne, décryptée dans la revue Science, qui consiste pour les bactéries affamées à transpercer et tuer les cellules voisines, afin que leurs proies éclatent et libèrent des nutriments. Avec des implications majeures pour le climat, la santé et la médecine.
Les chercheurs montrent que, dans des conditions de carence en nutriments, les bactéries utilisent une arme spécialisée, nommée « système de sécrétion de type VI (T6SS : Type VI Secretion System) – pour attaquer, tuer et absorber lentement les nutriments des autres cellules bactériennes.
« Lorsque les choses se corsent, on mange ses voisins »
résume l’un des auteurs principaux, Glen D’Souza, professeur de sciences moléculaires de l'Université de l'Arizona : « Nous savons que les bactéries s'entretuent, c'est un fait. Mais ce que nous constatons, c'est que les bactéries disposent d'armes sophistiquées pour tuer, qu'elles contrôlent le moment où elles les utilisent, spécifiquement dans des situations où elles ne peuvent plus se développer ».
Des bactéries guerrières
La plupart des bactéries captent discrètement les nutriments de leur environnement, mais quelques-unes sont connues pour être des chasseurs experts, tuant et consommant d'autres organismes ou cellules. La recherche révèle que même des bactéries soi-disant inoffensives peuvent devenir mortelles en situation de stress. Lorsque les ressources s'épuisent,
même des bactéries apparemment inoffensives peuvent basculer en bactéries guerrières.
Une arme sophistiquée : le harpon microscopique « T6SS » est comparable à une aiguille, qui plantée dans les cellules voisines, injecte des toxines qui détruisent fatalement la cellule victime. Historiquement, les scientifiques pensaient que ce système de survie des bactéries était principalement axé sur la compétition, les bactéries les plus résistantes éliminant leurs rivales pour libérer de l'espace et des nutriments. Lorsque les scientifiques désactivent génétiquement le T6SS chez certaines souches, placées dans un environnement pauvre en nutriments et en présence de proies potentielles, ces bactéries génétiquement modifiées deviennent incapables de se développer. En revanche, les bactéries non modifiées, celles encore capables de tuer, prospèrent.
Une autre stratégie bactérienne, pour se nourrir et pour se développer.
L’étude à l'aide de technologies vidéo de pointe, d'images accélérées, d'outils génétiques et de marquage chimique, a permis d’observer au ralenti les bactéries à l'œuvre dans cette lutte sans merci. Elles attaquent leurs voisines puis se nourrissent des défunts pour survivre. Différentes analyses montrent que ces systèmes de destruction sont répandus : ce phénomène ne se produit pas seulement en laboratoire mais est présent dans de nombreux environnements différents, dans la nature, les océans ou encore les intestins humains.
Quelles implications ? Comprendre ces armes microbiennes pourrait aider les chercheurs :
- à concevoir des probiotiques plus intelligents - qui non seulement cohabitent dans l'intestin, mais le protègent activement en éliminant les microbes nocifs- ;
- à développer de nouveaux antibiotiques, à l'heure où la résistance aux médicaments est en hausse. Le même harpon que les bactéries utilisent pour extraire les nutriments de leurs concurrents pourrait être utilisé pour administrer des médicaments directement aux agents pathogènes, ouvrant ainsi une nouvelle voie aux thérapies ciblées et résistantes à la résistance ;
- à réduire le réchauffement climatique terrestre car dans l'océan, les bactéries contribuent à réguler le cycle du carbone de la planète. Lorsque les bactéries tueuses éliminent celles qui décomposent les algues et recyclent le carbone, cela peut modifier la quantité de carbone qui reste dans l'océan ou qui est rejetée dans l'atmosphère.
Il reste encore beaucoup à découvrir sur le monde caché des bactéries, mais en découvrant les stratégies qu'elles utilisent pour survivre, les scientifiques commencent à mieux cerner les règles de la vie microbienne et leur ingéniosité.
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