Shigella empêchent les cellules infectées de se sacrifier pour leur plus grand bien

« Shigella empêchent les cellules infectées de se sacrifier pour leur plus grand bien », source Université médicale et dentaire de Tokyo via EurekAlert.

Les agents pathogènes entériques, tels que la bactérie Shigella, peuvent provoquer des maladies intestinales graves accompagnées de diarrhée sanglante.

Dans une nouvelle étude, des chercheurs de l'Université médicale et dentaire de Tokyo (TMDU) ont découvert une nouvelle stratégie de survie moléculaire par laquelle Shigella est capable de causer des dommages à l’intestin malgré deux mécanismes de protection élaborés utilisés par les cellules hôtes.

Lorsque les bactéries infectent l’intestin, l'une des réponses de l'hôte est de faire subir à ses propres cellules la mort cellulaire pour empêcher le pathogène de se propager Ce sacrifice des cellules infectées pour assurer la sécurité globale de l'hôte peut se produire par plusieurs mécanismes, deux des plus importants étant l'apoptose et la nécroptose. Alors que l'apoptose aboutit à une forme non inflammatoire de mort cellulaire programmée par l'activation des protéines caspases, la nécroptose conduit à la mort cellulaire inflammatoire d'une manière indépendante de la caspase. En revanche, lors d'une infection par Shigella, la mort cellulaire n'est pas observée et la survie résultante des bactéries assure leur prolifération pour provoquer une colite inflammatoire sévère.

« Nous savons que les Shigella sont capables d'injecter des protéines dites effectrices pour désarmer les voies de la mort des cellules protectrices individuelles pendant le stade précoce de l'infection », explique l'auteur correspondant de l'étude, le Dr Hiroshi Ashida.

« À un stade ultérieur de l'infection, les cellules hôtes utilisent une diaphonie entre diverses formes de mort cellulaire pour s'assurer que si l'une échoue, l'autre prend le relais. Le but de notre étude était de comprendre le mécanisme de la diaphonie moléculaire entre l'apoptose et la nécroptose, et comment Shigella parvient à échapper aux deux formes de mort cellulaire au stade avancé de l'infection. »

Pour atteindre leur objectif, les chercheurs ont infecté des cellules humaines du côlon avec des Shigella normaux et des Shigella mutants dépourvus de divers effecteurs, et ont constaté que lorsque l'effecteur OspD3 était absent, les cellules du côlon subissaient une mort cellulaire à un taux plus élevé, suggérant que l'OspD3 est capable de prévenir la mort cellulaire. . Pour comprendre quelle forme de mort cellulaire OspD3 bloque, les chercheurs ont étudié l'effet de l'OspD3 sur la mort cellulaire en présence d'un inhibiteur de RIPK, qui a pu bloquer les actions d'OspD3, suggérant qu'il bloque la nécroptose. Pour corroborer cette découverte, les chercheurs ont disséqué les composants moléculaires de la nécroptose et ont découvert que l'OspD3 bloque la nécroptose en dégradant les protéines RIPK1 et RIPK3.

Après avoir établi que Shigella prévient la nécroptose par OspD3, les chercheurs ont demandé ce qui déclenche la nécroptose lors de l'infection à Shigella en premier lieu.

Parce que l'apoptose est la protection de première ligne des cellules du côlon pendant l'infection, les chercheurs ont émis l'hypothèse que l'inhibition de l'apoptose déclenche la nécroptose et donc que les deux formes de mort cellulaire sont liées.

Pour tester cela, ils se sont d'abord concentrés sur la protéine caspase-8, qui active l'apoptose et inversement, a activé la nécroptose lorsqu'elle est bloquée. Les chercheurs ont criblé un certain nombre de protéines effectrices de Shigella et ont découvert que l'effecteur OspC1 peut bloquer la caspase-8 et donc l'apoptose au cours d'une infection à Shigella.

Curieusement, cela a simultanément activé le processus de nécroptose, démontrant une diaphonie moléculaire entre l'apoptose et la nécroptose pour assurer la mort cellulaire et empêcher une nouvelle multiplication bactérienne.

« Ce sont des résultats frappants qui montrent comment les cellules du côlon peuvent reconnaître le blocage de l'apoptose et déclencher la nécroptose en tant que plan de secours pour la mort cellulaire. Nos résultats fournissent de nouvelles informations sur les mécanismes moléculaires par lesquels les bactéries désarment les mesures de protection de l'hôte », a dit le Dr Ashida.

Lire le communiqué de l’Académie nationale de médecine : Masquez-vous, masquez-vous, masquez-vous