Des chercheurs du Centre de microbiologie VIB-KU Leuven et du Centre de recherche sur le cerveau et les maladies du VIB-KU Leuven ont révélé un mécanisme impliquant l'agrégation des protéines qui permet aux bactéries d'entrer dans un état dormant, un phénomène associé à la persistance des infections et au défi. de la résistance aux antibiotiques. Leur travail apparaît dans Communications naturelles.
Bactéries endormies
Alors que la résistance aux antibiotiques continue de s’intensifier à l’échelle mondiale, il est plus essentiel que jamais de comprendre comment les bactéries peuvent échapper au traitement. Certaines bactéries peuvent entrer dans des états de dormance, durant lesquels elles ne sont pas sensibles aux antibiotiques. Les bactéries dormantes, y compris les cellules persistantes et les cellules viables mais non cultivables (VBNC), survivent à l'exposition aux antibiotiques et peuvent plus tard « se réactiver », conduisant à des infections récurrentes. L’une des bactéries capables de réaliser cette astuce est Escherichia colicommunément associée à diverses infections chez l'homme.
Dirigés par le professeur Jan Michiels (VIB-KU Leuven) et le professeur Liselot Dewachter (UCLouvain), les chercheurs, aux côtés de collègues du laboratoire Switch (VIB-KU Leuven), ont exploré la relation entre l'agrégation des protéines et la dormance bactérienne.
« Nous avons découvert », explique le professeur Dewachter, « que lorsque nous soumettons les bactéries à un stress, les protéines impliquées dans leur métabolisme énergétique commencent à se condenser, ce qui signifie qu'elles commencent à s'agglutiner en gouttelettes semblables à un gel. Au fil du temps, ces gouttelettes se solidifient, ce qui peut protéger les bactéries et les aider à survivre. Fait intéressant, alors que l'agrégation des protéines a déjà été associée à des maladies neurodégénératives comme la maladie d'Alzheimer, nos résultats révèlent un côté positif surprenant de l'agrégation des protéines. ne sont pas nécessairement nuisibles, mais peuvent en réalité bénéficier aux cellules en favorisant leur survie dans des environnements stressants, comme pendant un traitement antibiotique.
Différents états
Les auteurs montrent que les deux processus – la dormance bactérienne et la condensation des protéines – sont étroitement liés. En agrégeant plusieurs protéines impliquées dans le métabolisme, le processus de condensation arrête efficacement la production d'énergie bactérienne.
Le Dr Celien Bollen, premier auteur de l'étude, explique : « Nous avons constaté que le moment de la condensation des protéines et de la dormance est étroitement lié entre les différentes souches d'E. coli. Cela suggère que le processus est conservé, offrant potentiellement une cible thérapeutique pour de futures traitements. »
Il est important de noter que les scientifiques ont découvert que les E. coli les cellules peuvent récupérer et repousser en dissolvant ces agrégats de protéines. La protéine chaperon DnaK peut littéralement extraire les protéines des condensats et réactiver le métabolisme bactérien.
« Il existe différents états de dormance », explique le professeur Jan Michiels. « Les bactéries entrent d'abord dans un état persistant, dans lequel le métabolisme ralentit et les protéines liées à l'énergie commencent à se condenser, mais elles présentent toujours une certaine activité, semblable à un état de sommeil. Cependant, si le stress dure, les gouttelettes de protéines se solidifient et les bactéries transition vers l’état VBNC. Dans cet état, le métabolisme diminue encore plus et il faut plus de temps aux bactéries pour redevenir actives, ce qui ressemble davantage à un coma.
« En perturbant les processus qui conduisent à la dormance », ajoute Bollen, « nous pourrons peut-être améliorer l'efficacité des antibiotiques existants et réduire l'incidence des infections persistantes. Ceci est particulièrement pertinent dans le contexte de la résistance croissante aux antibiotiques, qui constitue un problème important. menace pour la santé publique. »
