Des chercheurs de l'Université de l'État de Washington ont découvert une protéine qui pourrait être la clé du blocage de la cause bactérienne la plus courante d'intoxication alimentaire humaine aux États-Unis (et pas seulement aux Etats-Unis -aa).
Il est fort probable que si vous avez mangé de la volaille mal cuite ou des aliments contaminés de façon croisés en lavant du poulet cru, vous connaissez peut-être le pathogène d'origine alimentaire.
«Beaucoup de gens qui tombent malades pensent, 'oh, c'est probablement Salmonella', mais il est encore plus probable que ce soit Campylobacter», a dit Nick Negretti, un membre principal de l'équipe de recherche du laboratoire de Michael Konkel à l'Ecole des biosciences moléculaires de la WSU.
Selon une étude récemment publiée dans Nature Communications, une protéine sécrétée connue sous le nom de CiaD (Campylobacter invasion antigens) facilite l'entrée cellulaire de Campylobacter et prend le contrôle de processus cellulaires importants en modifiant la composition d'un complexe protéique à l'intérieur de la cellule.
En obtenant un aperçu du processus d'infection et des actions spécifiques des protéines sécrétées par Campylobacter, le travail donne à l'équipe de la WSU et au reste du domaine un fondement pour comprendre pourquoi les infections se produisent et persistent.
Jusqu'à la dernière découverte du laboratoire de Konkel, les fonctions des protéines de la bactérie et la manière dont elles infectent la cellule étaient largement inconnues.
«Nous savions que ces choses se produisaient, mais nous ne savions pas comment», a dit Negretti. «Maintenant, si nous pouvons arrêter ce processus, la maladie ne se produira pas.»
Le travail a été financé par une subvention de 1,9 million de dollars sur 5 ans des National Institutes of Health et s'appuie sur deux décennies de recherche au la boratoire de Konkel..
Le plus souvent connu pour des nausées, des vomissements et de la diarrhée sanglante qui l'accompagnent, une fois ingéré, Campylobacter jejuni sécrète des protéines qui s'infiltrent dans les cellules tapissant le tractus intestinal, ce qui lui permet de se cacher du système immunitaire.
La bactérie est responsable de 400 à 500 millions de cas de diarrhée par an, et l'Organisation mondiale de la santé la reconnaît comme une menace sérieuse en raison de sa résistance aux antibiotiques.
L’infection est également corrélée à un retard de croissance linéaire chez les enfants pauvres et, dans les pays développés, à une incidence plus élevée du syndrome de Guillain-Barré, lorsque le système immunitaire du corps attaque les nerfs.
La recherche était un effort de collaboration de sept ans, utilisant les dernières méthodes de biologie moléculaire et de biochimie.
Le travail a été réalisé en partenariat avec les chercheurs Geremy Clair et Joshua Adkins du Pacific Northwest National Laboratory. En utilisant la spectroscopie de masse, Adkins et Clair ont pu étudier l'interaction protéine-protéine qui a aidé les chercheurs de la WSU à se concentrer et à découvrir la cible de la CiaD.
Konkel a dit que la recherche n'aurait pas été achevée sans le boursier en postdoc Prabhat Talukdar et les étudiants diplômés Courtney Klappenbach et Cody Lauritsen menant les travaux jusqu'à leur dernière étape au milieu de la pandémie.
Aujourd'hui, les chercheurs espèrent que les travaux déboucheront sur des solutions concrètes, en particulier pour trouver des moyens d'empêcher le pathogène de retarder la croissance des enfants.
«Avec cette découverte, nous pouvons supposer que des processus comme celui-ci qui affectent la cellule pourraient avoir un impact sur la capacité de la cellule intestinale à former les structures appropriées pour absorber les nutriments», a dit Negretti. «Bien qu'il s'agisse d'un niveau de compréhension mécaniste, les réponses à la façon dont la bactérie affecte spécifiquement les cellules du corps pourraient avoir des impacts plus larges sur la compréhension de l'importance de ce pathogène pour la santé publique.»
L'équipe a également hâte d'apprendre les fonctions d'autres protéines sécrétées.
Une percée majeure dans la compréhension de la maladie à C. jejuni a été réalisée en 1999 lorsque le laboratoire de Konkel a découvert que les protéines sont sécrétées par la bactérie. En 2009, la protéine CiaD a été identifiée par Jeffrey Christensen, post-doc au laboratoire.
«Nous avons ensuite identifié que CiaD a été libéré aux cellules hôtes en 2013», a dit Konkel. «Une question majeure au cours des 20 dernières années a été: quelles sont ces protéines sécrétées et que font-elles? Ce n’est que la première protéine à avoir une cible cellulaire identifiée.»
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