Microbiome nasal : prendre le fer aux germes multirésistants
La survie de dangereux staphylocoques dans le nez dépend de la présence d'autres bactéries - et de la manière dont elles obtiennent du fer.
Une équipe de recherche dirigée par Simon Heilbronner, professeur de microbiologie au Biozentrum de la LMU, a étudié la manière dont les différentes bactéries susceptibles de coloniser la cavité nasale gèrent la carence en fer qui y règne et interagissent entre elles. Les résultats de l'étude, publiés récemment dans la revue ISME Journal, montrent que la composition du microbiome influence la capacité des staphylocoques multirésistants à se développer dans le nez. Cela ouvre la voie à l'éviction ciblée de germes potentiellement dangereux via des probiotiques nasaux qui se passent d'antibiotiques.
Nous partageons notre corps avec d'innombrables micro-organismes. Ils habitent nos intestins, notre peau et nos orifices corporels comme la bouche et le nez. La composition de ce microbiome a une grande influence sur notre santé. Alors que certains germes peuvent être utiles, d'autres peuvent nous nuire. C'est le cas du staphylocoque doré : "Les staphylocoques résistants aux antibiotiques peuvent se cacher dans le microbiome de personnes en bonne santé sans que l'on s'en aperçoive", explique Simon Heilbronner. C'est le cas chez un tiers des personnes. Tant qu'ils restent dans le nez, nous ne remarquons rien. Mais si elles pénètrent dans la circulation sanguine, par exemple après une intervention chirurgicale, elles peuvent provoquer de graves maladies. Ces infections mettent gravement la vie en danger et des résistances se développent même contre les antibiotiques de réserve d'urgence. Le problème des germes hospitaliers multirésistants se transforme de plus en plus en une crise sanitaire mondiale. S'assurer avant un séjour à l'hôpital qu'aucun de ces dangereux agents pathogènes n'habite dans le nez peut sauver la vie des patients.
L'espace vital du nez
Jusqu'à présent, on ne sait guère pourquoi Staphylococcus aureus est présent dans certains nez et pas dans d'autres. "Nous en savons étonnamment peu sur les facteurs qui déterminent si une personne peut être habitée par S. aureus", explique Heilbronner. Selon lui, la génétique de l'hôte et les conditions environnementales n'ont qu'une influence modérée. "Au lieu de cela, il est de plus en plus clair que la présence de certaines autres bactéries peut favoriser ou entraver la croissance de l'agent pathogène". Mais comme l'écosystème microbien du nez est globalement peu étudié, on en sait encore beaucoup trop peu pour comprendre suffisamment les mécanismes qui se cachent derrière.
Pour cette nouvelle étude, Heilbronner et ses collègues ont donc examiné 94 souches appartenant à onze genres de bactéries présentes dans le nez humain. Ils se sont concentrés sur une caractéristique très particulière des microbes. "Le nez souffre d'une grave carence en fer", explique Heilbronner. En limitant ce nutriment essentiel, le système immunitaire humain se protège des hôtes indésirables. Les bactéries qui veulent malgré tout survivre dans le nez doivent donc faire preuve d'imagination : elles produisent des sidérophores - des molécules qui fixent le fer - qu'elles libèrent dans leur environnement. "On peut se les représenter comme des filets de pêche moléculaires que les bactéries lancent pour collecter du fer", estime le biologiste des infections. Dès que les sidérophores se sont enrichis de l'oligo-élément tant convoité, ils sont réabsorbés. Toutefois, pas toujours par la bactérie qui les a produits.
La lutte pour le fer
Comme l'ont découvert les chercheurs, il existe dans nos nez un réseau complexe d'alliances commerciales et de prédations autour du fer. Ils ont pu constater différentes formes d'interactions entre les bactéries étudiées. Certains micro-organismes partagent leurs sidérophores et le fer qu'ils contiennent comme un bien commun avec S. aureus. Ils collaborent donc avec l'agent pathogène, ce qui profite aux deux espèces. En revanche, d'autres bactéries se comportent de manière moins sociale. Il existe des espèces qui se servent certes des sidérophores de S. aureus, mais qui leur cachent les leurs en les encodant en quelque sorte sur le plan moléculaire. Les auteurs qualifient cette stratégie de "verrouillage" du fer. Et puis il y a les pirates parmi les germes nasaux : ils ne produisent pas du tout leurs propres sidérophores - car cela demande beaucoup de travail et d'argent - mais volent exclusivement les sources de fer étrangères. Beaucoup de ces "escrocs" sont spécialisés dans les sidérophores de l'agent pathogène.
Heilbronner et son équipe ont pu démontrer que S. aureus est inhibé dans sa croissance lorsqu'il y a dans l'environnement des bactéries qui exploitent ses sidérophores sans rien donner en retour. "Dans ce travail, nous avons identifié plusieurs souches de différentes espèces et de différents genres qui interagissent de différentes manières avec S. aureus", a déclaré Heilbronner en commentant les résultats. "Les résultats suggèrent que les bactéries voisines peuvent créer un environnement hostile pour les staphylocoques en volant le fer". Selon lui, cela ouvre la voie au développement de probiotiques nasaux pour repousser les staphylocoques multirésistants hors du nez. Les pirates du sidérophore pourraient donc devenir des corsaires au nom de la médecine et piller de manière ciblée le fer de S. aureus afin d'endiguer sa propagation.
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 Allemand peut être trouvé ici.
Publication originale
Yanfeng Zhao, Alina Bitzer, Jeffrey John Power, Darya Belikova, Benjamin Orlando Torres Salazar, Lea Antje Adolf, David Gerlach, Bernhard Krismer, Simon Heilbronner; "Nasal commensals reduce Staphylococcus aureus proliferation by restricting siderophore availability"; The ISME Journal, Volume 18, 2024-7-11
Autres actualités du département science
Recevez les dernières actualités du secteur des sciences de la vie
Ne manquez plus aucune actualité : notre newsletter consacrée aux biotechnologies, au secteur pharmaceutique et aux sciences de la vie vous informe tous les mardis et jeudis. Les dernières nouvelles du secteur, les produits phares et les innovations - de manière compacte et compréhensible dans votre boîte de réception. Recherché par nos soins, pour que vous n'ayez pas à le faire.
