Plus de la moitié de la population mondiale est porteuse de la bactérie Helicobacter pylori dans leur muqueuse gastrique. Elle ne cause souvent aucun problème tout au long de la vie, mais parfois elle peut provoquer une inflammation et, dans certains cas, elle peut même conduire au développement d'un cancer de l'estomac.
Helicobacter pylori utilise plusieurs facteurs de «virulence» qui lui permettent de survivre dans l'estomac et peuvent conduire au développement de maladies. Dans ce numéro de la revue Cellule moléculaire, L'équipe de recherche du professeur Cynthia Sharma rapporte que plusieurs de ces facteurs sont régulés centralement par une petite molécule d'ARN appelée NikS. Le professeur Sharma dirige la Chaire de biologie des infections moléculaires II à Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg en Bavière, en Allemagne.
Parmi les gènes cibles régulés par NikS figurent les deux facteurs de virulence les plus importants Helicobacter pylori ainsi que deux protéines de la membrane externe codant. En particulier, les chercheurs du JMU ont pu montrer que NikS régule la protéine CagA, une oncoprotéine bactérienne qui joue un rôle central dans le développement du cancer provoqué par Helicobacter pylori. De plus, une protéine avec une fonction jusqu'ici inconnue qui est libérée dans l'environnement par H. pylori est également sous le contrôle de NikS.
Les nouvelles découvertes sont pertinentes pour la médecine et la recherche sur les maladies infectieuses: «Avec la connaissance des différentes fonctions et des mécanismes moléculaires sous-jacents de ce petit ARN pendant l'infection et des voies de signalisation bactériennes associées, nous pouvons gagner de nouvelles cibles pour le développement de nouvelles stratégies antimicrobiennes, »explique Cynthia Sharma.
Variation de phase même dans les petites molécules d'ARN
Le fait que Helicobacter pylori peut coloniser un environnement aussi hostile que l'estomac avec tant de succès est également dû à une stratégie génétique particulière: comme d'autres agents pathogènes, H. pylori utilise une stratégie connue sous le nom de variation de phase pour s'adapter le plus flexible possible aux changements de son environnement. La variation de phase signifie que les bactéries commutent constamment l'expression d'un gène au hasard par mutations génétiques, ce qui signifie que certaines bactéries dans une population seront toujours prêtes à exprimer le gène important quand il devient important – une sorte de stratégie de «pari-couverture».
L'équipe de Sharma a maintenant pu montrer pour la première fois que l'expression d'une petite molécule d'ARN telle que NikS, et pas seulement de protéines, peut également être soumise à une variation de phase. Selon les conditions régnant dans l'estomac, différentes quantités de NikS peuvent être bénéfiques. Les niveaux du petit ARN peuvent changer pour s'adapter à cela par variation de phase, conduisant ainsi à une régulation différente des facteurs pathogènes.
NikS aide à coloniser les cellules hôtes
Ce mécanisme pourrait jouer un rôle majeur pour permettre Helicobacter pylori pour s'adapter avec succès à l'environnement variable de l'estomac et ainsi coloniser chroniquement son hôte. «
Professeur Cynthia Sharma, Chaire de biologie des infections moléculaires II, Institut de biologie des infections moléculaires (IMIB), Université de Würzburg
Lors d'expériences, son équipe a pu montrer que NikS influence l'internalisation des bactéries dans les cellules hôtes. En outre, le petit ARN permet à H. pylori de surmonter plus facilement les barrières épithéliales et, par conséquent, pourrait conduire à un meilleur accès aux nutriments dans les tissus plus profonds de l'estomac.
Dans d'autres études, les chercheurs de la JMU visent maintenant à découvrir comment le petit ARN contribue à la colonisation de différentes niches dans l'estomac et s'il régule d'autres gènes qui pourraient également être impliqués dans les propriétés pathogènes de la bactérie.
La source:
Référence du journal:
Eisenbart, S.K., et coll. (2020) Un petit ARN associé de manière répétée contrôle les principaux facteurs de virulence d'Helicobacter pylori. Cellule moléculaire. doi.org/10.1016/j.molcel.2020.09.009.
