Une étude chez la souris a identifié une protéine bactérienne associée au cancer colorectal

«Une étude chez la souris menée par des chercheurs de l'école Bloomberg a identifié une protéine bactérienne associée au cancer colorectal», source Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health.

Une toxine nouvellement identifiée commune chez les bactéries E. coli a accéléré le cancer du côlon chez des souris étudiées, confirmant le lien avec les cancers colorectaux humains pourrait ouvrir la voie au développement de médicaments préventifs.

Selon une étude menée par des chercheurs de la Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health, des souches bactériennes qui provoquent des symptômes courants d'intoxication alimentaire contiennent souvent une toxine qui peut endommager l'ADN dans les cellules intestinales, déclenchant potentiellement le cancer du côlon.

La découverte soulève la possibilité que certains des quelque deux millions de nouveaux cas de cancers colorectaux chaque année dans le monde proviennent d'intoxications alimentaires brèves et apparemment bénignes. Cela indique également la possibilité de futurs médicaments qui préviennent les cancers colorectaux en neutralisant la toxine nouvellement identifiée, UshA.

Les résultats ont été publiés dans Cancer Discovery.

Des recherches antérieures ont suggéré que certaines bactéries qui résident dans l'intestin peuvent déclencher un cancer colorectal via des infections persistantes impliquant une inflammation chronique de l'intestin. Les infections à court terme provoquant une intoxication alimentaire, y compris la diarrhée du voyageur, qui disparaissent normalement en un jour ou deux, sont traditionnellement considérées comme non cancérigènes.

«Nous espérons que cette étude motivera d'autres chercheurs à faire des études épidémiologiques pour enquêter sur ce lien potentiel entre les infections diarrhéiques transitoires et le développement du cancer du côlon», a dit l'auteur principal de l'étude Fengyi Wan, professeur au Département de biochimie et de biologie moléculaire de l’école Bloomberg.

Dans l'étude, l'équipe de Wan a réalisé des expériences avec un modèle murin de maladie diarrhéique bactérienne transitoire en utilisant la bactérie Citrobacter rodentium, qui présente de fortes similitudes avec les souches bactériennes causant la diarrhée infectant l'homme, Escherichia coli. Les chercheurs ont observé que l'infection par Citrobacter entraînait rapidement des signes importants de dommages à l'ADN dans les cellules de la muqueuse intestinale chez les souris.

Les scientifiques ont également noté que les dommages dépendaient d'un mécanisme de la bactérie appelé système de sécrétion de type 3 (SST3). Cet appendice en forme de seringue est utilisé par certaines bactéries, y compris Citrobacter et les souches de E. coli causant la diarrhée, pour injecter des protéines dans les cellules hôtes. Ce mécanisme facilite la croissance et la survie des microbes envahisseurs.

Les chercheurs se sont finalement concentrés sur une protéine injectée dans le SST3, UshA, qui explique les dommages à l'ADN. Ils ont découvert que UshA, qui peut également être produite par E. coli causant la diarrhée, contient un segment court avec une activité enzymatique de rupture de l'ADN.

La fonction de cet élément qui brise l'ADN dans le cycle de vie de Citrobacter n'est toujours pas claire. (Dans l'étude, sa suppression n'a pas semblé altérer la croissance ou la survie bactérienne.) Mais les chercheurs ont trouvé des preuves dans leur étude chez la souris que UshA peut avoir un effet cancérigène certain sur l'hôte infecté.

Les scientifiques ont expérimenté une lignée de souris génétiquement modifiées qui développent spontanément des tumeurs du côlon et ont découvert que l'infection de ces souris par Citrobacter contenant UshA accélérait considérablement le développement tumoral. En revanche, l'infection par un Citrobacter modifié dépourvu du gène UshA n'a pratiquement pas eu d'effet sur l'accélération du développement tumoral.

Les chercheurs ont également découvert que les types de mutations dans les tumeurs du côlon accélérées par Citrobacter étaient très similaires à celles qui ont été cataloguées dans les tumeurs du côlon humaines, soulignant encore une fois la pertinence potentielle pour la santé humaine.

Une confirmation forte de cette pertinence ne sera pas facile à accomplir, dit Wan, car les infections transitoires par définition auraient disparu depuis longtemps au moment où les tumeurs se développent. (Les tumeurs du côlon se développent généralement pendant de nombreuses années avant d'être détectées.) Wan suggère que l'établissement d'un lien entre les microbes contenant UshA et les cancers colorectaux humains nécessitera des études épidémiologiques. Celles-ci, dit-il, pourraient être mieux réalisés en Afrique subsaharienne, où les infections bactériennes causant la diarrhée, et les cancers colorectaux, sont relativement courantes.

Wan travaille également désormais avec des chercheurs collaborateurs pour développer des inhibiteurs de la toxine UshA.

«En principe, vous pourriez donner de tels inhibiteurs aux patients qui présentent une maladie diarrhéique pour les protéger des dommages à l'ADN favorisant le cancer», dit-il.

Merci à Joe Whitworth de m’avoir signalé cette information.

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