L'adaptation chez les bovins peut être en train de conduire E. coli à développer des propriétés dangereuses

Image en micrographie électronique de E. coli isolés de bovin. (Crédit: Atsushi Iguchi, Université de Miyazaki)

« L'adaptation chez les bovins peut être en train de conduire E. coli à développer des propriétés dangereuses », source Phys.org à partir de données de la Kyushu University.

Une étude à grande échelle des différences et des similitudes génétiques entre les bactéries E. coli provenant de bovins et d’êtres humains indique que des caractéristiques provoquant une intoxication alimentaire chez l’homme pourraient continuellement apparaître chez les bactéries provenant de bovins afin de mieux s’adapter à leur environnement.

Si la bactérie E. coli est l'une des causes les plus connues d'intoxication alimentaire, il existe une grande variété de souches de E. coli, dont beaucoup sont des résidentes permanentes et inoffensives de notre intestin. Cependant, l'ingestion de souches dangereuses de E. coli dans des aliments contaminés peut entraîner une maladie grave, des vomissements et une diarrhée.

« Pour mettre au point des mesures préventives les plus efficaces, nous avons besoin d'une connaissance approfondie de la source et des conditions de vie de la bactérie », a dit Yoshitoshi Ogura, professeur associé au département de bactériologie de l'université de Kyushu, qui a dirigé la recherche.

« Bien que l'on pense depuis longtemps que les bovins sont l'une des principales sources de E. coli qui causent une intoxication alimentaire, les raisons pour lesquelles des formes dangereuses continueraient à apparaître chez les bovins n'ont pas été élucidées. »

Le groupe d’Ogura, en collaboration avec des chercheurs du Japon, de France, de Belgique et des États-Unis, a tenté de répondre à cette question en explorant la génétique des bactéries E. coli provenant de bovins et des humains dans 21 pays répartis sur six continents.

« À ce jour, les séquences du génome de E. coli provenant de bovins n'ont été signalées que de manière limitée. Nous avons donc dû combler cette lacune », commente Yoko Arimizu, premier auteur de l’étude parue dans Genome Research et annonçant de nouveaux résultats.

Alors que le plus grand nombre d'échantillons provenait du Japon, les souches d'autres régions présentaient des caractéristiques bien réparties parmi celles du Japon, indiquant une bonne diversité des ensembles d'échantillons.

En se basant sur les caractéristiques génétiques de la bactérie, les chercheurs pouvaient généralement séparer les différentes souches de E. coli en deux groupes, l’un composé principalement de bactéries prélevées chez l’homme et l’autre groupe provenant de bovins.

Appliquant la même analyse à des E. coli obtenus cliniquement et connus pour causer des maladies, les chercheurs ont découvert que la plupart des souches causant des problèmes intestinaux appartenaient au groupe associé aux bovins.

En outre, de nombreux échantillons issus de bovins présentaient des caractéristiques similaires à celles provoquant une intoxication alimentaire, telles que la production de shigatoxines. Bien que ces caractéristiques ne semblent généralement pas causer de maladies chez les bovins, leur prévalence dans les échantillons analysés suggère que ces caractéristiques sont bénéfiques pour la vie dans l'intestin des bovins.

« Tant qu'il y aura une pression pour maintenir ou renforcer ces caractéristiques productrices de maladies afin de mieux s'adapter à la vie dans l'intestin des bovins, de nouveaux variants de E. coli causant des intoxications alimentaires continueront probablement à apparaître », dit Ogura.

Les chercheurs spéculent que ces caractéristiques pourraient aider E. coli à se protéger contre les organismes mangeurs de bactéries présents dans les intestins des bovins, mais des travaux supplémentaires sont nécessaires pour identifier la raison exacte.

Référence.

Large-scale genome analysis of bovine commensal Escherichia coli revealed that bovine-adapted E. coli lineages are serving as evolutionary sources of the emergence of human intestinal pathogenic strains, Genome Research (2019). DOI: 10.1101/gr.249268.119