Plusieurs types différents de bactéries peuvent provoquer des infections pulmonaires chez les personnes atteintes de fibrose kystique (FK). Pseudomonas aeruginosa, qui peut provoquer une pneumonie, infecte généralement les nourrissons ou les jeunes enfants et persiste toute la vie, tandis que les espèces du complexe Burkholderia cepacia n'infectent que les adolescents et les adultes. Bien que les infections à Burkholderia soient rares, lorsqu'elles s'installent, elles sont mortelles. Maintenant, les scientifiques de l'École de médecine de l'UNC dirigés par Peggy Cotter, PhD, professeur au Département de microbiologie et d'immunologie de l'UNC, ont découvert une raison de l'apparente discrimination fondée sur l'âge de ce pathogène.
Cette recherche, publiée dans la revue Hôte de cellule et microbe, montre que Pseudomonas et Burkholderia utilisent des armes toxiques, appelées systèmes de sécrétion de type VI (T6SS), pour se concurrencer et s'imposer mutuellement. Il est possible que les scientifiques ciblent ou imitent ces armes pour vaincre les bactéries avant qu'elles ne causent des dommages irréparables aux poumons des patients.
Les scientifiques se demandent depuis longtemps pourquoi Burkholderia n'infecte pas les nourrissons et les jeunes enfants. Le premier auteur et ancien étudiant diplômé du Cotter Lab, Andrew Perault, MPH, PhD, a conçu et mené des expériences pour montrer que les bactéries Pseudomonas isolées chez les nourrissons et les jeunes enfants utilisent leur T6SS semblable à un harpon pour tirer des toxines et tuer des bactéries concurrentes, y compris Burkholderia.
C'est peut-être l'une des raisons pour lesquelles Burkholderia ne prend pas racine chez les jeunes patients. Andy a montré que bien que Burkholderia produise également des T6SS, ils ne peuvent pas rivaliser efficacement avec les isolats de Pseudomonas prélevés sur de jeunes patients atteints de mucoviscidose. «
Peggy Cotter, PhD, Professeur au Département de microbiologie et d'immunologie de l'UNC
Cependant, à mesure que ces bactéries Pseudomonas s'adaptent à la vie dans les poumons des patients atteints de mucoviscidose, elles perdent leur capacité à produire des T6SS et à lutter contre Burkholderia. Les Burkholderia, en utilisant leurs propres T6SS, sont alors capables de tuer les Pseudomonas et d'établir une infection.
«Nous pensons que les résultats de notre étude, au moins en partie, peuvent expliquer pourquoi les infections à Burkholderia sont limitées aux patients atteints de mucoviscidose plus âgés», a déclaré Perault. « Il semble qu'au moins certaines souches de Pseudomonas évoluent pour persister dans le poumon CF, elles évoluent également pour perdre leurs T6SS, et donc leur avantage concurrentiel sur Burkholderia, qui sont alors libres de coloniser les voies respiratoires. »
Les scientifiques pensent que le Burkholderia T6SS est un facteur important favorisant la capacité de ces agents pathogènes à infecter les patients atteints de mucoviscidose. Par conséquent, les chercheurs pourraient potentiellement développer des thérapies pour cibler ces systèmes de sécrétion pour prévenir les infections.
De plus, l'évaluation du potentiel T6SS des populations de Pseudomonas résidentes dans les voies respiratoires de la mucoviscidose peut prédire la sensibilité des patients à des infections à Burkholderia potentiellement mortelles.
La source:
Soins de santé de l'Université de Caroline du Nord
Référence du journal:
Perault, A.I., et coll. (2020) L'adaptation de l'hôte prédispose Pseudomonas aeruginosa à la prédation médiée par le système de sécrétion de type VI par le complexe Burkholderia cepacia. Hôte de cellule et microbe. doi.org/10.1016/j.chom.2020.06.019.
