Une étude révèle l’arme secrète de E. coli dans le lancement d’une infection

« Une étude révèle l’arme secrète de E. coli dans le lancement d’une infection », source ASM News.

La plupart des types de Escherichia coli sont inoffensifs, mais ceux qui ne le sont pas peuvent provoquer une diarrhée grave pouvant mettre la vie en danger. Ces bactéries problématiques sont à l'origine d'infections en induisant des cellules intestinales à former une structure minuscule, appelée piédestal, qui ancrent les agents pathogènes en place et aident les colonies à se développer.

Cette semaine dans mBio, des microbiologistes décrivent un talon d’Achille pour désactiver la formation de piédestal.

Des expériences de laboratoire sur E. coli entéropathogènes et entérohémorragiques (EPEC et EHEC) ont montré que, lorsqu'on empêchait les agents pathogènes d'injecter une protéine appelée EspG dans les hôtes intestinaux, les hôtes étaient plus lents et moins efficaces à produire des piédestaux fixant les bactéries en place. Des investigations ultérieures ont révélé les voies cellulaires sont détournées par EspG.

Les résultats peuvent aider à révéler les mécanismes de l'infection et à suggérer de nouvelles voies de traitement, a déclaré le microbiologiste et co-responsable de l'étude, Peter Hume de l'Université de Cambridge au Royaume-Uni.

« En apprenant comment fonctionnent ces voies, nous pensons pouvoir développer de nouveaux moyens d'interférer avec le processus d'infection », a-t-il dit.

Selon l’Organisations Mondiale de la Santé, plus de 500 000 enfants meurent chaque année de maladies diarrhéiques et les souches pathogènes de E. coli figurent parmi les causes les plus courantes. Mais traiter ces infections peut être délicat.

L'utilisation d'antibiotiques pour traiter une personne contaminée par EHEC, par exemple, peut déclencher la libération de shigatoxines par la bactérie, ce qui peut conduire à une infection potentiellement mortelle similaire à la septicémie.

Cela signifie que le personnel de santé a besoin de traitements autres que des antimicrobiens pour contrôler ces infections, a dit Hume.

Les chercheurs savent depuis longtemps que E. coli pathogène injecte une variété de protéines à son hôte, y compris EspG.

Jusqu'à présent, toutefois, ces interactions n'étaient liées qu'à d'autres fonctions biochimiques. « Les gens avaient déjà essayé de trouver un lien avec un piédestal, mais ils n’en avaient pas trouvé », a dit Hume, dont les travaux portent sur les effets des bactéries pathogènes sur le cytosquelette des cellules hôtes.

L'étude actuelle a été réalisée dans le laboratoire de Vassilis Koronakis par Hume en collaboration avec les collègues de Cambridge, Vikash Singh et Anthony Davidson.

Auparavant, les chercheurs avaient étudié les effets de EspG sur les macrophages, et ces résultats suggéraient que la protéine pouvait jouer un rôle oublié dans la formation de piédestaux avec des hôtes intestinaux.

Pour la présente étude, ils ont infecté un groupe de cellules Hap1 par EHEC et EPEC de type sauvage et un autre avec les mêmes types de E. coli, mais sans les gènes responsables de la production de EspG.

En utilisant la microscopie à fluorescence, les chercheurs ont étudié les résultats. Les cellules infectées par E. coli dépourvues de EspG ont mis plus de temps à produire des piédestaux que celles contenant des souches de type sauvage, et les piédestaux produits ont été plus courts.

Des expériences de suivi ont révélé que la protéine EspG détournait la cellule hôte en enlevant une enzyme active appelée PAK. Bien que des travaux antérieurs aient montré un lien entre EspG et PAK, la nouvelle étude est la première à associer les deux à la formation des piédestaux.

Ce lien peut également aider les chercheurs qui étudient d’autres maladies. La PAK a été impliquée dans certains cancers et d'autres études ont montré que certains virus, y compris le VIH, pouvaient l'activer.

« Cette étude pourrait bien avoir des implications avec d'autres agents pathogènes qui manipulent les mêmes voies », a dit Hume.