Comment une bactérie environnementale inoffensive est devenue le redoutable germe hospitalier Acinetobacter baumannii
Et comment la combattre
Les infections nosocomiales (IHC) sont souvent particulièrement difficiles à traiter car les agents pathogènes ont développé une résistance aux antibiotiques courants. La bactérie Acinetobacter baumannii est particulièrement redoutable à cet égard, et la recherche cherche de nouvelles approches thérapeutiques pour la combattre. Pour trouver des points de départ appropriés, une équipe internationale dirigée par des bioinformaticiens de l'université Goethe de Francfort a comparé des milliers de génomes de souches d'Acinetobacter pathogènes et inoffensives. Elle a ainsi obtenu des indices sur les propriétés qui auraient pu faire d'A. baumannii un agent pathogène efficace et sur la manière dont il pourrait être combattu.
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Chaque année, en Europe, plus de 670 000 personnes tombent malades à cause de bactéries pathogènes qui présentent une résistance aux antibiotiques, et 33 000 meurent des maladies qu'elles provoquent. Les agents pathogènes qui résistent à plusieurs antibiotiques à la fois sont particulièrement redoutés. Parmi eux, la bactérie Acinetobacter baumannii, qui est aujourd'hui redoutée avant tout comme une "superbactérie hospitalière" : jusqu'à cinq pour cent de toutes les infections bactériennes nosocomiales sont causées par ce seul germe.
A. baumannii figure tout en haut de la liste des candidats pour lesquels, selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), de nouvelles thérapies doivent être développées. En effet, l'agent pathogène - grâce à un génome flexible - acquiert facilement de nouvelles résistances aux antibiotiques. Dans le même temps, non seulement les infections se produisent de plus en plus en dehors de l'environnement hospitalier, mais elles entraînent également une évolution de plus en plus grave. Cependant, une condition préalable au développement de nouvelles approches thérapeutiques est de comprendre quelles sont les propriétés qui font d'A. baumannii et de ses apparentés pathogènes pour l'homme, regroupés dans ce qu'on appelle le complexe Acinetobacter calcoaceticus-baumannii (ACB), un agent pathogène.
Une équipe dirigée par le professeur Ingo Ebersberger, bioinformaticien à l'université Goethe de Francfort et au centre LOEWE de génomique translationnelle de la biodiversité (LOEWE-TBG), vient de franchir une étape importante dans cette compréhension. L'équipe est composée de membres de l'unité de recherche 2251 de la Fondation allemande pour la recherche et d'autres partenaires nationaux et internationaux, parmi lesquels des scientifiques de la faculté de médecine de l'université de Washington, à St Louis, aux États-Unis.
Pour son analyse, l'équipe s'est appuyée sur le fait qu'une grande partie des membres du genre Acinetobacter sont des bactéries environnementales inoffensives qui vivent dans l'eau ou sur des plantes ou des animaux. Des milliers de séquences complètes du génome de ces bactéries ainsi que de souches d'Acinetobacter pathogènes sont stockées dans des bases de données accessibles au public.
En comparant ces génomes, les chercheurs ont pu filtrer systématiquement les différences entre les bactéries pathogènes et les bactéries inoffensives. L'incidence des gènes individuels n'étant pas particulièrement concluante, Ebersberger et ses collègues se sont concentrés sur les clusters de gènes, c'est-à-dire des groupes de gènes voisins qui sont restés stables au cours de l'évolution et qui pourraient former une unité fonctionnelle. "Parmi ces groupes de gènes stables au cours de l'évolution, nous en avons identifié 150 qui sont présents dans les souches d'Acinetobacter pathogènes et rares ou absents chez leurs parents non pathogènes", résume Ebersberger. "Il est très probable que ces groupes de gènes favorisent la survie des agents pathogènes chez l'hôte humain".
Parmi les propriétés les plus importantes des agents pathogènes figure leur capacité à former des biofilms protecteurs et à absorber efficacement des micronutriments tels que le fer et le zinc. Et en effet, les chercheurs ont découvert que les systèmes d'absorption du groupe ACB renforçaient le mécanisme d'absorption existant et plus ancien dans l'évolution.
Il est particulièrement intéressant de constater que les agents pathogènes ont manifestement exploité une source d'énergie particulière : ils peuvent décomposer la kynurénine, un glucide produit par l'homme, qui, en tant que substance messagère, régule le système immunitaire inné. De cette manière, la bactérie fait apparemment d'une pierre deux coups. D'une part, la dégradation de la kynurénine leur fournit de l'énergie et, d'autre part, elles pourraient éventuellement l'utiliser pour dérégler la réponse immunitaire de l'hôte.
Ebersberger est convaincu : "Nos travaux constituent une étape importante dans la compréhension de ce qui est différent chez les Acinetobacter baumannii pathogènes . Nos données sont d'une résolution si élevée que nous pouvons même examiner la situation dans des souches individuelles. Ces connaissances peuvent maintenant être utilisées pour développer des thérapies spécifiques contre lesquelles, selon toute probabilité, il n'existe pas encore de résistance."
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Bardya Djahanschiri, Gisela Di Venanzio, Jesus S. Distel, Jennifer Breisch, Marius Alfred Dieckmann, Alexander Goesmann, Beate Averhoff, Stephan Göttig, Gottfried Wilharm, Mario F. Feldman, Ingo Ebersberger: Evolutionarily stable gene clusters shed light on the common grounds of pathogenicity in the Acinetobacter calcoaceticus-baumannii complex. PLOS Genetics (2022)
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