Fonction des nouveaux micro-ARNs identifiés dans des infections à Salmonella et Shigella

Selon l'INSERM, « Les microARN ou miARN sont une nouvelle classe de régulateurs de l’expression génique ».

Rappelons que le prix Nobel de médecine 2006 a été attribué à deux universitaires américains, Andrew Fire (Université de Stanford, Californie, États-Unis) et Craig Mello (Université du Massachussets, États-Unis) pour leur découverte du phénomène d’interférence par l’ARN, voie de régulation de l’expression génique, capable d’imposer silence aux gènes, qui a été mise en évidence de manière fortuite, d’abord chez les plantes, puis chez les animaux.

Par ailleurs, le blog vous avait aussi proposé « Micro-ARN dans le lait, un risque pour la santé jugé très peu probable par le BfR ».

Voici donc un article récent sur « Fonction des nouveaux micro-ARNs identifiés dans des infections à Salmonella et Shigella » publiée par l'Université de Cordoue.

Les microARN sont de petites molécules d'ARN qui ne codent pas pour les protéines, cependant, ils remplissent une fonction essentielle: ils agissent comme des régulateurs de l'expression des gènes, et ils sont donc devenus un centre d'attention pour la science médicale. Bien qu'il y ait des milliers de séquences différentes de ce matériel génétique, le rôle individuel que chacun joue dans plusieurs maladies continue d'être inconnu pour la plupart.

Récemment, des recherches effectuées à l'Université de Cordoue, entre autres, et publiées dans Nature Microbiology, ont pu déterminer la fonction spécifique de certains microARNs dans les infections à Salmonella Typhimurium et Shigella flexneri. Ce sont deux bactéries similaires qui sont transmises aux humains lors de l'ingestion d'aliments ou d'eau contaminée par des personnes ou des animaux atteints de la maladie.

Ce sont deux pathogènes intracellulaires qui envahissent les cellules saines et provoquent des symptômes similaires. Néanmoins, malgré leurs nombreuses similitudes, les résultats montrent que les infections de ces deux bactéries sont contrôlées par différents microARNs qui ont une fonction radicalement opposée.

Afin de parvenir à cette conclusion, un ensemble de plus de 1400 microARNs différents ont été étudiés individuellement afin de vérifier quel effet ils produisent dans les cellules lorsqu'ils sont infectés par ces deux bactéries, explique Sara Zaldívar, chercheuse au Département de génétique de l'Université de Cordoue.

Dans le cas de Shigella, les résultats montrent que lors de l'infection, trois types spécifiques de microARN réduisent l'expression du gène responsable de la propagation des bactéries au sein de l'organisme infecté au moyen de filaments appelés filopodes*. Il s'agit d'un mécanisme de réponse immunitaire de l'organisme infecté qui, par conséquent, diminue le mouvement des bactéries.

Dans le cas de Salmonella, c'est presque le contraire qui se produit. Une fois la cellule infectée, une sorte de microARN active l'expression d'un gène responsable de la reproduction des bactéries. Il s'agit du mécanisme d'attaque du pathogène afin de se reproduire, ce qui a été non seulement démontré en laboratoire mais également corroboré in vivo dans la muqueuse intestinale du porc.

Les résultats montrent deux mécanismes de la façon dont les microARNs agissent de manière complètement différente et qui n'ont jamais été décrits auparavant. Alors que dans certaines infections, comme Shigella, ces petites molécules de matériel génétique remplissent une fonction dans la réponse immunitaire de l'organisme infecté, dans d'autres, comme Salmonella, elles font partie des stratégies développées par la bactérie pour en bénéficier afin de se reproduire .

L'un des principaux enseignements de la recherche, comme l'a souligné un autre auteur, le professeur Juan José Garrido, est la nécessité de comprendre les mécanismes de réponse spécifiques de chaque pathogène afin de ne pas se tromper en extrapolant le traitement. « Si nous ne savons pas exactement comment fonctionne la régulation des microARNs, nous attribuons aveuglément un traitement et nous finissons par utiliser au hasard une large gamme d'antibiotiques qui renforcent la résistance aux bactéries », explique le chercheur. « Rien que dans notre laboratoire », ajoute Sara Zaldívar, « nous avons des souches de Salmonella qui ont développé une résistance à 14 antibiotiques différents. » Pour cette raison, la connaissance des mécanismes de chaque pathogène en particulier est essentielle pour développer des médicaments plus efficaces en recherchant les gènes cibles impliqués dans le processus.

*Selon cette thèse, Les filopodes sont de fines protrusions tubulaires dynamiques présentes à la périphérie des cellules qui leur permettent de sentir leur environnement et d'exercer des forces de traction.