La listériolysine S: Une bactériocine de Listeria monocytogenes qui induit la perméabilisation membranaire dans le tube digestif

Dans un communiqué de mai 2016, l’Institut Pasteur informait, Quand les Listeria s’attaquent au microbiote intestinal.

Parmi les bactéries Listeria responsables de la listériose, certaines sont particulièrement virulentes. La raison ? Elles secrètent une toxine qui altère le microbiote intestinal, l’empêche de jouer son rôle de barrière et favorise ainsi l’infection.

Voici, si je puis dire, une suite avec cet article paru dans PNAS, Listériolysine S: Une bactériocine de Listeria monocytogenes qui induit la perméabilisation membranaire d'une manière dépendante du contact.

Importance

Listeria monocytogenes (Lm) est un agent pathogène bactérien qui cause la listériose, une maladie d'origine alimentaire caractérisée par une gastro-entérite, une méningite, une bactériémie et des avortements chez les femmes enceintes. Les épidémies de listériose humaine les plus graves sont associées à un sous-ensemble de clones hypervirulents de Lm qui codent pour la bactériocine listériolysine S (LLS), qui modifie le microbiote intestinal et permet une colonisation intestinale efficace par Lm et l'invasion des organes plus profonds. Notre travail actuel identifie le mécanisme de destruction affiché par la LLS pour supplanter les bactéries intestinales commensales, démontrant qu'il induit la perméabilisation membranaire et la dépolarisation membranaire des bactéries cibles. De plus, nous montrons que la LLS est une microcine modifiée par le thiazole/oxazole qui présente un mécanisme d'inhibition dépendant du contact.

Résumé

La listériolysine S (LLS) est une microcine modifiée par le thiazole/oxazole (TOMM pour thiazole/oxazole–modified microcin) produite par des clones hypervirulents de Listeria monocytogenes. La LLS cible des bactéries gram positif spécifiques et module la composition du microbiote intestinal de l'hôte. Pour caractériser le mécanisme de transfert de la LLS aux bactéries cibles et sa fonction bactéricide, nous avons d'abord étudié sa distribution subcellulaire dans les bactéries productrices de LLS. À l'aide d'essais de fractionnement subcellulaire, de microscopie électronique à transmission et de microscopie à superrésolution au niveau d’une molécule unique, nous avons identifié que la LLS reste associée à la membrane cellulaire bactérienne et au cytoplasme et n'est pas sécrétée dans l'espace extracellulaire bactérien. Seules les bactéries vivantes productrices de LLS (et non les membranes bactériennes LLS positives purifiées) présentent une activité bactéricide. En appliquant des systèmes de coculture transwell et une microscopie à couplage microfluidique, nous avons déterminé que la LLS nécessite un contact direct entre les bactéries productrices et cibles de LLS afin d'afficher une activité bactéricide, et se comporte donc comme une bactériocine dépendante du contact. L'exposition dépendante du contact à la LLS conduit à la perméabilisation et/ou la dépolarisation de la membrane cellulaire bactérienne cible et à la libération d'adénosine triphosphate (ATP). De plus, nous montrons que les acides lipotéichoïques (LTA) peuvent interagir avec la LLS et que les décorations des LTA influencent la sensibilité bactérienne à la LLS. Dans l'ensemble, nos résultats suggèrent que LLS est un TOMM qui affiche un mécanisme d'inhibition dépendant du contact.