dimanche 5 juillet 2020

Quand Campylobacter pratique la natation synchronisée dans l'intestin


Voici une étude qui s’est intéressée à la motilité de Campylobacter jejuni qui intègre une forme cellulaire spécialisée, le filament flagellaire et le moteur sont là pour coordonner l'action de son flagelle opposé.

Des scientifiques révèlent pourquoi des microbes intestinaux sont si doués pour nager dans votre intestin, source Imperial College of London.

Des chercheurs ont résolu le mystère de la raison pour laquelle une espèce de bactérie qui provoque une intoxication alimentaire peut nager plus rapidement dans des liquides plus collants, comme dans l’intestin.

Les résultats pourraient potentiellement aider les scientifiques à stopper les bactéries sur leurs traces, car ils montrent comment la forme du corps de la bactérie et les composants qui l'aident à nager dépendent tous les uns des autres pour fonctionner. Cela signifie que toute perturbation d'une partie pourrait stopper les bactéries de pénétrer dans l'intestin.

Campylobacter jejuni est responsable de millions de cas d'intoxication alimentaire chaque année, et une étape clé de son invasion du corps est de nager à travers la couche muqueuse visqueuse (collante) de l’intestin. Des chercheurs ont observé que C. jejuni nage plus rapidement dans les liquides visqueux que dans les liquides moins visqueux, comme l'eau, mais jusqu'à présent, ils ne savaient pas pourquoi.

Désormais, des chercheurs de l'Imperial College de Londres, de l'Université Gakushuin de Tokyo et de l'Université du Texas Southwestern Medical Center ont filmé C. jejuni en action pour découvrir le mystère. Leurs résultats sont publiés aujourd'hui dans PLOS Pathogens.

Deux moteurs opposés
C. jejuni utilise ses deux queues opposées, appelées flagelles, pour l'aider à se déplacer. Il a un flagelle à chaque extrémité de son corps qui tourne pour se propulser dans le liquide. Cependant, les flagelles opposés ont confondu les scientifiques.

Le co-premier auteur, le Dr Eli Cohen, du Département des sciences de la vie à l'Imperiale College, a dit: « Il semblait très étrange que la bactérie ait une queue aux deux extrémités - c'est comme avoir deux moteurs opposés à chaque extrémité d'un navire. Ce n'est que lorsque nous avons observé les bactéries en action que nous avons pu voir comment les deux queues fonctionnent intelligemment ensemble pour aider les bactéries à se déplacer dans le corps. »

L'équipe a créé des souches de C. jejuni qui ont des flagelles fluorescents et a utilisé la microscopie à haute vitesse pour voir ce qui se passe lors de la nage. Ils ont découvert que pour aller de l'avant, les bactéries enroulent leurs principaux flagelles autour de leur corps en forme d'hélice, ce qui signifie que les deux flagelles pointaient alors dans la même direction et produisaient une poussée unifiée.

Pour changer de direction, ils ont changé les flagelles enroulés autour de leur corps, permettant des virages rapides à 180 degrés et une évasion potentielle des espaces confinés.

Situations collantes
Ils ont également constaté que le processus d'enroulement des flagelles était plus facile lors de la nage dans des liquides visqueux; l'adhésivité aidant à repousser les principaux flagelles autour du corps. Dans les liquides moins visqueux, aucun flagelle n'a pu s'enrouler autour du corps.

Le chercheur principal, le Dr Morgan Beeby, du Département des sciences de la vie de l'Imperial College, a dit: « Notre étude fait d’une pirre deux coups: en cherchant à comprendre comment C. jejuni se déplace, nous avons résolu les paradoxes apparents de la façon dont il nage dans une direction. avec des flagelles opposés et comment il nage plus rapidement dans des liquides plus visqueux. »

« En plus de résoudre certains mystères de longue date, l’étude pourrait également aider les chercheurs à trouver de nouvelles façons de prévenir l'infection par C. jejuni, en ciblant l'une de ses structures interconnectées qui l'aident à se déplacer. »

L’étude a également révélé que la forme hélicoïdale du corps de la bactérie est cruciale pour permettre aux flagelles de s'enrouler autour de lui, montrant comment les deux composants dépendent l'un de l'autre. Cela s'ajoute aux travaux antérieurs de l'équipe montrant comment certaines parties du «moteur» qui entraîne les flagelles sont co-dépendantes, et qu'aucune partie ne fonctionnerait sans les autres.

Campylobacter jejuni motility integrates specialized cell shape, flagellar filament, and motor, to coordinate action of its opposed flagella' par Eli J. Cohen, Daisuke Nakane, Yoshiki Kabata, David R. Hendrixson, Takayuki Nishizaka and Morgan Beeby. PLOS Pathogens.

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