La bactérie du choléra forme un biofilm agressif pour tuer les cellules immunitaires
L'étude fournit de nouvelles informations sur les stratégies d'infection des agents pathogènes
Les bactéries exploitent le pouvoir des communautés. Un groupe de recherche de l'université de Bâle vient de découvrir que la bactérie pathogène responsable du choléra forme un nouveau type de communauté bactérienne sur les cellules immunitaires : un biofilm agressif qui est mortel pour les cellules. L'étude, récemment publiée dans la revue Cell, apporte de nouvelles informations sur les stratégies d'infection des agents pathogènes.
L'agent pathogène du choléra Vibrio cholerae (bleu) forme un biofilm agressif à la surface des cellules immunitaires (rouge).
University of Basel, Biozentrum
De nombreuses bactéries adoptent une stratégie de défense fascinante en formant des communautés sur des surfaces, appelées biofilms. Nous rencontrons de tels biofilms dans notre vie quotidienne, par exemple sous forme de plaque dentaire dans la bouche, de films visqueux sur les pierres dans l'eau ou même en tant que partie de notre flore intestinale. Les biofilms bactériens sont intrinsèquement tolérants aux antibiotiques et peuvent constituer une menace importante en milieu clinique lorsqu'ils colonisent des implants, des cathéters ou des instruments chirurgicaux. Cette colonisation permet aux agents pathogènes de s'infiltrer dans notre organisme et de déclencher des infections difficiles à combattre par le système immunitaire et les antibiotiques.
Auparavant, on supposait que les bactéries formaient des biofilms pour se défendre et se protéger. L'équipe de recherche dirigée par le professeur Knut Drescher du Biozentrum de l'université de Bâle vient de démontrer, dans une étude publiée récemment dans "Cell", que les bactéries forment des biofilms à la surface des cellules immunitaires. Ce type de communauté inconnu jusqu'à présent diffère des biofilms bactériens déjà connus non seulement par sa structure, mais aussi par sa fonction : au lieu de servir à la protection, ce biofilm est agressif.
Un maillage plutôt qu'une matrice visqueuse typique
L'équipe de M. Drescher a découvert ce nouveau type de biofilm chez l'agent pathogène Vibrio cholerae, responsable du choléra. Cette bactérie colonise diverses cellules immunitaires de l'hôte humain.
Pour mieux comprendre la formation de biofilms sur les cellules immunitaires, les chercheurs se sont concentrés sur un certain type de cellules phagocytaires, les macrophages. Les bactéries qui rencontrent accidentellement un macrophage s'attachent à la surface de la cellule à l'aide d'une sorte de "palpeur"", explique le Dr Lucia Vidakovic, premier auteur de l'étude. "Par la suite, les bactéries commencent à se diviser et à entrelacer leurs appendices semblables à des palpeurs. La structure de la matrice extracellulaire de ce type de biofilm est donc fondamentalement différente de celle des biofilms connus jusqu'à présent, dans lesquels les bactéries sont généralement intégrées dans une matrice visqueuse composée de sucres et de protéines.
Les biofilms sur les cellules immunitaires : l'agression au lieu de la défense
Au fil du temps, les biofilms produits par l'agent pathogène du choléra enveloppent complètement les macrophages, entraînant la mort des cellules. "La communauté bactérienne attaque et tue activement les cellules immunitaires. Cependant, au départ, nous ne comprenions pas le mécanisme exact", explique M. Vidakovic. "Pour résoudre cette énigme, nous avons minutieusement étudié les 14 toxines connues produites par l'agent pathogène du choléra et nous avons finalement pu identifier l'hémolysine comme coupable. Cette toxine forme des pores dans la membrane protectrice des cellules immunitaires, les tuant ainsi.
Le choléra est une maladie infectieuse potentiellement mortelle qui provoque une diarrhée sévère. L'homme étant le seul hôte de l'agent pathogène du choléra, les scientifiques ont créé un modèle d'organoïde intestinal humain. Grâce à ce modèle, ils ont pu démontrer que Vibrio cholerae est capable de former des biofilms mortels sur les macrophages après avoir colonisé et perturbé la barrière intestinale humaine.
"Cette nouvelle stratégie d'attaque, employée par les bactéries, peut affecter de manière significative la progression de l'infection par le choléra", ajoute Knut Drescher. "Dans une prochaine étape, nous chercherons à savoir si d'autres agents pathogènes forment également des biofilms aussi agressifs. Le décryptage des stratégies des bactéries pathogènes est crucial pour le développement de nouvelles approches pour les combattre."
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.
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