Les scientifiques ont découvert à quel point E. coli les bactéries présentes dans l’intestin favorisent le cancer du côlon en se liant aux cellules intestinales et en libérant une toxine endommageant l’ADN. L'étude, publiée dans Naturemet en lumière une nouvelle approche pour potentiellement réduire le risque de cancer. L'étude a été réalisée par les équipes du professeur Lars Vereecke (Centre VIB-UGent de recherche sur l'inflammation) et du professeur Han Remaut (Centre VIB-VUB de biologie structurale).
Bactéries et cancer du côlon
Le cancer du côlon est le troisième type de cancer le plus répandu et le plus mortel. Il est alarmant de constater que son incidence augmente, en particulier chez les jeunes. De nouvelles preuves indiquent que certaines bactéries du microbiote intestinal (l’ensemble de bactéries principalement saines présentes dans nos intestins) peuvent favoriser le développement du cancer du côlon, par le biais de mécanismes largement inconnus.
L'une des bactéries soupçonnées de favoriser le cancer est pks+ E. coliqui produit une génotoxine appelée « colibactine ». La colibactine est capable de se lier et d'endommager l'ADN humain, provoquant des mutations pouvant augmenter le risque de cancer. Ces bactéries et les mutations qu’elles induisent sont remarquablement surabondantes chez les patients atteints d’un cancer du côlon.
Jusqu'à présent, on ne savait pas exactement comment ps+ E. coli pourrait atteindre et endommager la paroi intestinale pour favoriser le développement du cancer. Les expériences menées par les équipes du Pr Lars Vereecke (VIB-UGent) et du Pr Han Remaut (VIB-VUB) ont révélé que ces bactéries alternent entre un état de nage libre et un mode dans lequel elles s'attachent à la muqueuse intestinale (la paroi intestinale). épithélium). Cette fixation est rendue possible par des pili bactériens spécifiques, de longues fibres protéiques fines situées à la surface bactérienne qui se terminent par des adhésines capables de se lier aux récepteurs des cellules de l'épithélium intestinal.
Nous avons constaté que cette liaison au pilus augmente de manière significative le nombre, la taille et l’agressivité des tumeurs du côlon. »
Maude Jans (VIB-UGent), première auteure de l'étude
« Nos expériences révèlent que la liaison de pks+ E. coli à l'épithélium intestinal peut être considérée comme une étape critique dans le développement du cancer du côlon », explique le professeur Lars Vereecke (VIB-UGent), auteur principal de l'étude. « Nous avons constaté qu'en interférant avec ces mécanismes d'attachement bactériens, le développement de la tumeur pourrait être fortement atténuée ».
La preuve est dans la reliure
« Nous avons pu identifier les adhésines bactériennes spécifiques qui assurent la liaison aux cellules du côlon : FimH et FmlH », explique le Dr Magdalena Kolata (VIB-VUB), co-premier auteur de l'étude. « Nous avons émis l'hypothèse que la liaison par ces adhésines permet aux bactéries de produire la génotoxine colibactine à proximité des cellules épithéliales, ce qui entraîne des dommages à l'ADN et le développement d'un cancer. »
Effectivement, l’équipe a démontré que l’élimination des adhésines enlève la capacité des bactéries à délivrer de la colibactine et à endommager l’ADN.
« Sur la base de nos découvertes, nous avons testé une approche thérapeutique pour empêcher la fixation bactérienne à l'aide de molécules qui bloquent la liaison de ces adhésines bactériennes essentielles. Remarquablement, nous avons pu supprimer de manière drastique les dommages à l'ADN et le développement de tumeurs dans des modèles précliniques », explique Jans. « Cette approche thérapeutique est très prometteuse puisqu'elle cible avec succès les substances nocives E. coli souches, sans affecter les microbes intestinaux bénéfiques, contrairement aux antibiotiques.
Les chercheurs soulignent également qu'un mode de vie occidental peut rendre notre paroi intestinale plus accessible aux bactéries nocives, notamment pks+ E. coli.
Les nouveaux résultats jettent également une lumière prudente sur un mystère qui prévaut dans le domaine : certains E. coli les souches approuvées et utilisées comme probiotiques (bactéries vivantes censées favoriser la santé) portent les gènes pks mais n'entraînent pas d'augmentation du risque de cancer dans les expériences en laboratoire.
« Nous montrons que de telles souches produisent effectivement de la colibactine et qu'elles expriment les adhésines FimH et FmlH utilisées par les souches pathogènes pour délivrer la toxine aux cellules épithéliales », explique le co-auteur principal, le professeur Han Remaut (VIB-VUB). « Il s'avère que ces souches contiennent un variant FimH qui ne se lie pas très bien, de sorte que la toxine colibactine n'atteint pas sa cible ».
Cependant, les auteurs démontrent que quelques mutations suffisent à restaurer la forte liaison FimH et l’activité génotoxique de ces souches, soulignant que leur considération en tant que probiotiques bénins pourrait devoir être reconsidérée.
Les chercheurs ont réalisé une vidéo sur leur étude, qui a été publiée sur YouTube : https://www.youtube.com/watch?v=tsKB7N9nrBg&ab_channel=HMI_Vereeckelab
