RAM : Découverte de gènes et de voies de survie bactérienne
Cette équipe de biologistes du Wellcome Trust Sanger Institute (UK) et de l'Université de Cambridge, s’attache à décrypter les mécanismes par lesquels un type courant de bactérie, Staphylococcus aureus, s'adapte aux conditions de vie sur le corps humain, y compris aux conditions qui visent à l’éliminer. Ces travaux, publiés dans la revue Nature Communications, pourrait aider à améliorer la prévention, le diagnostic et le traitement de certaines infections.
La recherche a analysé ainsi les génomes de milliers d'isolats de S. aureus cultivés, prélevés de nez humains et sur la peau de participants, afin d’identifier les gènes impliqués dans l'adaptation, la survie et la prospérité des bactéries. Cette nouvelle approche d'analyse des génomes de ces bactéries permet d’identifier exactement comment ces bactéries s'adaptent dans leur habitat naturel, acquièrent des mutations clés qui leur permettent d'échapper au système immunitaire humain et de devenir résistantes aux antibiotiques.
L’étude, une analyse génétique de très grande échelle révèle plusieurs gènes et voies biologiques, jusque-là inconnus, impliqués dans la colonisation par S. aureus.
Les bactéries sont généralement présentes dans ou sur le corps sans causer de dommages particuliers, formant une colonisation. L'une d'entre elles est S. aureus, un type de bactérie courante que l'on trouve dans le nez de 30 % de la population mondiale ainsi que sur la peau ou dans l'intestin. Cependant, chez les personnes dont le système immunitaire est affaibli, S. aureus peut pénétrer dans la circulation sanguine et provoquer des infections. Celles-ci peuvent être bénignes ou plus graves, comme la septicémie et la pneumonie.
Cette analyse génétique à grande échelle de S. aureus à partir d’échantillons de porteurs humains, soit l’analyse de plus de 7.000 échantillons de S. aureus issus de plus de 1.500 participants humains a permis d’identifier les changements génétiques qui se produisent dans la bactérie alors qu’elle évolue dans son environnement naturel.
- Certains des changements génétiques identifiés contribuent à sa survie lors de la colonisation ;
- certains changements dans les gènes sont associés au métabolisme de l’azote, suggérant qu’il s’agit d’un processus métabolique clé nécessaire à la colonisation des humains par S. aureus ;
- des mutations dans les gènes sont identifiées qui influencent la façon dont la bactérie interagit avec les cellules humaines et le système immunitaire ;
- ainsi, certaines souches de S. aureus présentent des mutations dans les gènes impliqués dans la régulation des facteurs utilisés par les bactéries pour échapper au système immunitaire humain, ce qui suggère une stratégie d’évasion du système immunitaire ;
- ces souches bactériennes peuvent également utiliser des facteurs sécrétés par d’autres souches bactériennes pour coloniser les humains sans les produire elles-mêmes :
- les chercheurs les appellent les cellules « tricheuses » ;
- S. aureus acquiert ainsi aussi des mutations de résistance aux antibiotiques tels que l’acide fusidique, la mupirocine et le triméthoprime.
Ainsi, cette recherche révèle des processus biologiques clés, utilisés par la bactérie S. aureus pour survivre chez l’Homme, résister au système immunitaire et aux médicaments.
L’auteur principal, le Dr Francesc Coll, chercheur à l’Institut de biomédecine de Valence conclut : « Comprendre comment les bactéries réagissent aux traitements antibiotiques a permis d’identifier les changements génétiques qui leur permettent de surmonter l’attaque des antibiotiques. Ces mutations peuvent être utilisées comme marqueurs diagnostiques, ainsi que pour concevoir de nouvelles stratégies thérapeutiques et une utilisation plus rationnelle et efficace des antibiotiques ».
L’étude permet de mieux comprendre comment ces bactéries s’adaptent et évoluent pour survivre sur et dans leurs porteurs humains au niveau génétique. Vont suivre des recherches plus approfondies sur les voies identifiées qui contribueront à améliorer la prévention, le diagnostic et le traitement des infections bactériennes.
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