Les agents pathogènes deviennent de plus en plus résistants aux antibiotiques. Dans le but de développer de nouvelles approches thérapeutiques pour traiter plus efficacement les infections bactériennes à l'avenir, les chercheurs de l'Institut de technologie Karlsruhe et de l'Institut Max Planck de Marburg ont étudié la bactérie liée à la peste Yersinia Enterocolitica. Il utilise un mécanisme d'infection spécial avec lequel il bascule activement entre les phases reproductives et infectieuses. Les résultats de l'étude fournissent de nouvelles informations sur la dynamique des infections bactériennes et ont été publiées dans les agents pathogènes du PLoS (doi: 10.1371 / journal.ppat.1013423).
Pathogènes bactériens tels que Salmonelle, Shigella ou Yersinia Utilisez le système de sécrétion de type III (T3SS), une structure de protéines de type seringue, pour l'injection ciblée de protéines pathogènes dans les cellules humaines. Ce système d'injection est crucial pour la capacité bactérienne à déclencher des infections, permettant Yersinia bactéries pour supprimer la réponse immunitaire humaine. Cependant, l'activation du T3SS a un prix: dès qu'il est actif, les bactéries cessent de se développer et ne peuvent plus se reproduire et se propager.
Jusqu'à présent, on ne savait pas comment Yersinia Enterocolitica a résolu ce conflit entre la virulence et la reproduction. »
Dr Andreas Diepold de l'Institut de biosciences appliqués de Kit
Commutateur moléculaire pour la virulence
Une équipe de recherche dirigée par Diepold a maintenant montré que Y. entérocolitica a une sorte de capteur de densité. Lorsque de nombreuses bactéries sont présentes en un seul endroit, un mécanisme de régulation éteint le T3SS. Le système de sécrétion reste actif uniquement dans les cellules au bord extérieur d'une colonie. « Cela permet aux bactéries qui ne soient pas exposées au système immunitaire de continuer à se reproduire », a déclaré Diepold. « Il s'agit d'un mécanisme hautement spécifique et réversible. Dès que les bactéries se propagent à nouveau, le système peut être réactivé. »
La clé de ce mécanisme de commutation est la protéine Virf, qui contrôle la formation de T3SS. Une densité cellulaire plus élevée entraîne une concentration accrue de petites molécules d'ARN qui régulent ensuite à la baisse le complexe protéique, réduisant significativement l'activité de l'ensemble du système de sécrétion.
Éviter le système immunitaire
Les chercheurs ont également découvert que non seulement le T3SS est désactivé mais aussi la protéine Yada, qui est responsable de l'adhésion aux cellules des organismes hôtes. En conséquence, les bactéries deviennent plus mobiles et moins apparentes pour le système immunitaire. Ce mécanisme d'évasion pourrait aider les bactéries à atteindre de nouveaux tissus ou à former de nouvelles colonies dans le corps humain.
« Nos résultats montrent que Yersinia Ne réagit pas simplement passivement aux conditions environnementales. Au lieu de cela, il bascule activement entre une phase virulente et une phase reproductive « , a déclaré Diepold. » Cela lui permet de résister à la réponse immunitaire, puis de se reproduire efficacement après. « Le T3SS peut être réassemblé en 30 à 60 minutes.
Nouvelles perspectives dans la recherche sur les infections
L'étude fournit des informations importantes non seulement sur le début des infections bactériennes, mais aussi sur la façon dont ils se déroulent. « De nombreuses approches thérapeutiques se concentrent sur le début des infections, mais nous devons également savoir comment les germes se comportent plus tard dans le corps », a déclaré Diepold, notant que la désactivation spécifique du T3SS à haute densité cellulaire est un mécanisme thérapeutique sous-estimé mais potentiellement utile.
À long terme, de telles idées pourraient améliorer le traitement des infections bactériennes, par exemple par la perturbation ciblée des mécanismes de commutation ou en influençant la façon dont les bactéries détectent la densité cellulaire. « Plus nous en savons sur ces systèmes, mieux nous pouvons les contrer », a conclu Diepold.
