Cible médicamenteuse potentielle identifiée pour des infections dangereuses à E. coli

 « Cible médicamenteuse potentielle identifiée pour des infections dangereuses à E. coli », source UNSW Sydney.

Le traitement d'une souche mortelle de E. coli pourrait être possible, après que les chercheurs de l'UNSW Sydney aient identifié une nouvelle voie moléculaire qui contrôle la puissante shigatoxine.

La forme icosaédrique en forme d'araignée est une représentation abstraite du bactériophage de la shigatoxine avec un génome rouge, stylisé comme le maître marionnettiste d'une infection potentiellement mortelle par EHEC. Image: UNSW Science.

La viande crue est souvent associée à la bactérie, qui peut provoquer une intoxication alimentaire légère, mais certains types de E. coli peuvent être mortels, comme celui qui figure dans de nouvelles recherches menées par des scientifiques de l'UNSW Sydney.

Escherichia coli ou E. coli est une bactérie que de nombreuses personnes associent à une intoxication alimentaire légère, mais certains types de E. coli peuvent être mortels.

Les microbiologistes de l'UNSW Science ont étudié une souche de E. coli qui provoque une infection intestinale grave chez l'homme: E. coli entérohémorragique (EHEC). Leurs résultats ont été publiés cette semaine dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences.

Les Escherichia colientérohémorragiques (EHEC) sont des pathogènes d'origine alimentaire qui libèrent des shigatoxines pendant l'infection, entraînant des lésions rénales et neurologiques.

Le Dr Jai Tree, auteur principal de l’étude, a dit que la découverte par les chercheurs d’une nouvelle voie moléculaire qui contrôle la production de shigatoxines était importante car il n’existait pas de traitement commercialement disponible pour les infections à EHEC.

« Le traitement antibiotique de ces infections n'est généralement pas recommandé car les antibiotiques stimulent la production de shigatoxines, ce qui entraîne un risque accru d'insuffisance rénale, de lésions neurologiques et de décès », a dit le Dr Tree.

« La nouvelle voie que nous avons trouvée réduit la production de toxines et ne devrait pas être stimulée par un traitement antibiotique. Ainsi, nos résultats identifient une nouvelle cible potentielle pour le développement de médicaments capables de supprimer la production de shigatoxines lors d'une infection à EHEC. »

« Nous n'en sommes cependant qu'aux débuts et nous devons mener beaucoup plus de recherches pour comprendre si nos résultats s'appliquent à une large gamme d'isolats cliniques à EHEC et aux deux types de shigatoxines produites par les isolats humains à EHEC. »

Comment les infections EHEC commencent

Le Dr Tree a dit que les personnes pouvaient être infectées par EHEC de plusieurs manières.

« Les EHEC se trouvent principalement dans les fèces des vaches et des moutons et les humains peuvent être infectés par contact avec les animaux de la ferme et leurs excréments, ou via une infection de personne à personne si des personnes entrent en contact avec de minuscules quantités de matières fécales d'une personne malade - pour exemple, directement ou indirectement en touchant des surfaces contaminées », dit-il.

« Cette souche de E. coli peut également se propager en ingérant les bactéries en mangeant de la viande hachée insuffisamment cuite (par exemple, dans des hamburgers), en mangeant des produits frais contaminés comme des légumes pour salade, ou en buvant de l'eau contaminée ou du lait non pasteurisé. »

« Les enfants de moins de cinq ans et les personnes plus âgées sont les plus à risque de développer une infection à EHEC. »

Les épidémies à EHEC moins fréquentes mais mortelles

Le Dr Tree a dit que si la prévalence des EHEC était faible par rapport à d'autres agents pathogènes d'origine alimentaire, la maladie pourrait être très grave, voire mortelle. Les EHEC sont un type de STEC ou Escherichia coli producteurs de shigatoxines.

« Des flambées à EHEC se produisent sporadiquement en Australie et dans le monde. L'épidémie la plus importante s'est produite en Australie-Méridionale en 1995 et a été causée par la mettwurst contaminée, une saucisse fermentée semi-sèche fabriquée à partir de porc haché cru conservé par séchage et fumage », a-t-il déclaré.

« Lors de cette épidémie, 143 personnes ont été infectées - 23 d'entre elles ont subi des lésions rénales et neurologiques. Bon nombre de ces cas graves concernaient des nourrissons qui ont subi des lésions rénales permanentes et qui ont par la suite nécessité une greffe de rein. »

« Une fillette de quatre ans a subi plusieurs AVC et est décédée trois jours après son admission à l'hôpital. Cet épisode a déclenché une enquête majeure sur la sécurité des aliments et les éclosions depuis 1995 sont moins importantes. »

Le Dr Tree a déclaré que dans le monde entier, E. coli producteurs de shigatoxines restait un problème majeur de sécurité des aliments après une importante épidémie en Allemagne en 2011.

« La souche en Allemagne s'est propagée principalement par la consommation de graines germées contaminées et, dans plusieurs cas, par un contact étroit avec une personne infectée », a-t-il dit.

« Au cours de cette épidémie, plus de 4 000 personnes ont été infectées et 50 personnes sont décédées. »

Nouvelle voie ‘se cacher à la vue’

Le Dr Tree a dit que la recherche de l'UNSW était la première découverte d'une nouvelle voie de contrôle des shigatoxines en près de 20 ans.

« En 2001, des chercheurs des universités Tufts et Harvard ont montré pour la première fois comment la production de shigatoxines était contrôlée par un virus bactérien, connu sous le nom de bactériophage, dans le génome. C'est la seule voie connue qui contrôle la production de shigatoxines depuis près de deux décennies », a-t-il dit.

« Nous avons étendu ce travail pour montrer un nouveau mécanisme de contrôle des toxines qui est, de manière surprenante, enfoui dans le début de la séquence d'ADN qui code l'ARN messager de la shigatoxine - une copie de travail du gène. »

« Nous avons découvert qu'une très courte partie de l'ARN messager de la toxine est transformée en un ARN non codant régulateur qui fait taire la toxine et favorise la croissance du pathogène. »

Le Dr Tree a dit que leurs résultats étaient une surprise car les gènes des shigatoxines ont été bien étudiés, avec près de 7 000 études publiées au cours des 40 dernières années.

« Ce n'est que récemment que nous avons pu utiliser les progrès de la technologie du séquençage de l'ARN pour détecter la présence du nouvel ARN régulateur non codant intégré dans l'ARN messager de la shigatoxine », a-t-il dit.

« Ce nouvel ARN régulateur non codant se cachait à la vue depuis près de 20 ans. »

Implications pour le traitement des infections à EHEC

Le Dr Tree a dit que les découvertes des chercheurs avaient ouvert de nouvelles possibilités pour le traitement des infections à EHEC.

« Les patients reçoivent en grande partie des soins de soutien pour gérer les symptômes de la maladie et réduire les effets de la toxine sur les reins », a-t-il dit.

« Nos travaux montrent un nouveau mécanisme de contrôle de la production de toxines qui pourrait se prêter à de nouvelles thérapies à base d'ARN pour inhiber la production de toxines pendant une infection. Nous prévoyons que cela élargirait les options d'intervention et permettrait potentiellement l'utilisation d'antibiotiques qui ne sont actuellement pas recommandés car ils stimulent la production de shigatoxines. »

« De nouveaux traitements pourraient donc réduire le risque de lésions rénales, de complications neurologiques et de décès. Nous sommes impatients de tester ces nouvelles interventions lors de la prochaine étape de notre recherche. »