L'étude a identifié des facteurs critiques qui permettent aux bactéries dangereuses de propager des maladies en survivant sur les surfaces des hôpitaux et des cuisines.
L'étude des mécanismes qui permettent à l'agent pathogène humain opportuniste, Pseudomonas aeruginosa de survivre sur les surfaces, pourrait conduire à de nouvelles façons de cibler les bactéries dangereuses.
Pour survivre en dehors de leur hôte, les bactéries pathogènes doivent résister à divers stress environnementaux. Un mécanisme est la molécule de sucre, le tréhalose, qui est associée à une gamme de stress externes, en particulier le choc osmotique,des changements soudains de la concentration de sel entourant les cellules.
Des chercheurs du Centre John Innes ont analysé comment le tréhalose est métabolisé par P. aeruginosa pour définir son rôle dans la protection contre les stress externes.
Combinant la biochimie analytique et la génétique inverse, en utilisant des bactéries mutées dépourvues de fonctions clés, ils montrent que le métabolisme du tréhalose chez P. aeruginosa est lié à la biosynthèse de la molécule de stockage du carbone glycogène.
Des expériences ont montré que la perturbation des voies du tréhalose ou du glycogène réduisait considérablement la capacité de P. aeruginosa à survivre sur des surfaces artificielles telles que les comptoirs de cuisine ou d'hôpital.
L'étude a révélé que si le tréhalose et le glycogène sont tous deux importants pour la tolérance au stress chez P. aeruginosa, ils contrent des stress distincts: le tréhalose aide les bactéries à survivre dans des conditions de sel élevé; le glycogène contribue à la survie dans des environnements secs (déssication).
Les résultats soulèvent la possibilité de cibler les voies du tréhalose et du glycogène pour limiter la survie des agents pathogènes sur les surfaces artificielles.
«Nous avons montré comment un pathogène humain dangereux Pseudomonas aeruginosa répond aux défis environnementaux, tels que le stress salin ou la dessication La perturbation de la production de certains sucres tolérants au stress dans ce bug réduit considérablement sa capacité à survivre sur les surfaces de travail des cuisines et des hôpitaux», a dit auteur correspondant de l'étude Dr Jacob Malone.
Une découverte inattendue a été de savoir comment la bactérie exploite différentes voies pour ces différents stress, a dit le Dr Malone: «La sagesse conventionnelle dit que le tréhalose était responsable des deux phénotypes, mais nous avons montré que le tréhalose ne protège que contre l'osmo-stress et que le glycogène est nécessaire pour se protéger contre la dessiccation. Nous avons également été surpris de voir une baisse aussi marquée de la survie en surface lorsque nous avons perturbé les voies dans les insectes.»
La prochaine étape de la recherche consiste à comprendre comment les voies métaboliques du tréhalose et du glycogène sont régulées chez P. aeruginosa et les espèces étroitement apparentées. Le groupe souhaite également comprendre comment l'accumulation de glycogène permet aux bactéries de survivre dans des environnements secs et expliquer plus en détail comment et quand différentes parties des voies sont activées et désactivées.
P. aeruginosa est un pathogène important tant chez les animaux que chez les humains. Chez l'homme, elle affecte principalement les personnes immunodéprimées, où elle est une cause majeure de pneumonie et d'infections nosocomiales. Les infections chroniques à P. aeruginosa surviennent chez 80% des patients adultes atteints de mucoviscidose, où elle est la principale cause de morbidité et de mortalité.
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