Un probiotique conçu par bioingénierie pourrait prévenir les infections à Listeria

«Un probiotique conçu par bioingénierie pourrait prévenir les infections à Listeria», source Perdue University.

Pour les femmes enceintes, les personnes âgées et celles dont le système immunitaire est affaibli, la listériose est une grave maladie d'origine alimentaire souvent liée à la charcuterie, aux produits réfrigérés et aux produits laitiers. Même avec un traitement antibiotique, la listériose est mortelle pour environ 20% des patients, entraînant des milliers de décès chaque année.

Arun Bhunia de l’université Purdue, professeur de sciences alimentaires, et le chercheur en postdoc Rishi Drolia ont mis au point un probiotique qui pourrait prévenir les infections dans les populations à risque. Une version conçue par bioingénierie de Lactobacillus, une bactérie commune dans l'intestin humain, peut bloquer la voie que la bactérie Listeria monocytogenes utilise pour traverser les cellules de la paroi intestinale dans la circulation sanguine, rapporte son équipe dans la revue Nature Communications (article disponible en intégralité).

«La bactérie Lactobacillus que nous avons développée recherche les mêmes protéines que Listeria monocytogenes dans l'intestin. Quand il se fixe, il bloque la route pour Listeria», a déclaré Bhunia. «Cela pourrait être inclus dans des yaourts probiotiques, des capsules ou des bonbons gélifiés et utilisé à titre préventif pour traiter les personnes à haut risque d'infection.»

Dans une étude précédente, les travaux de Bhunia et de Drolia avaient montré comment Listeria traverse la barrière épithéliale, un mur de cellules dans l'intestin qui protège généralement la circulation sanguine des agents pathogènes dangereux. Une protéine de Listeria, appelée protéine d'adhésion de Listeria (LAP pour Listeria adhesion protein), interagit avec la protéine de choc thermique dans ces cellules épithéliales et force les cellules à se séparer. Cela permet à Listeria d'accéder à la circulation sanguine.

L’équipe de Bhunia a désormais isolé la protéine d’adhésion de Listeria à partir de souches non pathogènes de la bactérie Listeria et l’a ajoutée au Lactobacillus pour fabriquer un probiotique. Lorsqu'il est introduit dans les cellules intestinales humaines et chez la souris, le probiotique Lactobacillus colonise de manière stable l'intestin et se fixe aux cellules épithéliales sur la protéine de choc thermique. Lorsque Listeria pathogène a été introduite, elle n’a pas pu se fixer à ces cellules intestinales et envahir la circulation sanguine.

«Cette nouvelle approche d'ingénierie d'une souche probiotique avec une protéine d'adhésion d'une bactérie non pathogène pour exclure un pathogène améliore considérablement l'utilisation prophylactique de ces bactéries probiotiques bioconçues sans soulever de graves problèmes de santé ou de réglementation et, par conséquent, leur potentiel en tant qu'agents préventifs contre la listériose», ont écrit les auteurs. «Cette étude fournit donc la première et directe preuve que l'ingénierie rationnelle des souches probiotiques leur permet de surpasser et de diminuer la colonisation des pathogènes en rivalisant pour les sites d'adhésion de liaison aux récepteurs.»

Le probiotique Lactobacillus pourrait également avoir un potentiel pour d'autres maladies intestinales telles que la maladie cœliaque ou la maladie inflammatoire de l'intestin.

«Nous avons vu des preuves que les mêmes protéines auxquelles adhère Listeria sont hyperactives dans ces autres maladies», a déclaré Drolia. «Le probiotique a un effet anti-inflammatoire et colonise l'intestin pendant une semaine ou plus à la fois. Nous souhaitons voir comment cela pourrait améliorer la vie des patients souffrant de diverses maladies intestinales.»

Bhunia a déposé une demande de brevet pour le probiotique Lactobacillus conçu par bioingénierie et envisage de concéder une licence pour la technologie.

«Nous sommes également intéressés par l'utilisation de ce modèle pour examiner d'autres bactéries pathogènes telles que E. coli ou Salmonella», a déclaré Bhunia. «Si nous pouvons concevoir correctement les bactéries, nous pourrons peut-être utiliser cette technologie pour prévenir un plus large éventail de maladies d'origine alimentaire.»

Cela ne fait qu'un probiotique de plus qui fait le job ...