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| Une carte thermique montrant H. pylori navigant vers une source d'eau de Javel. La protéine TlpD qui détecte l’eau de Javel est indiquée en incrustation. Crédit: Arden Perkins. Cliquez sur l'image pour l'agrandir. |
« Une
nouvelle étude révèle qu’un agent pathogène de l’estomac
humain est attiré par l’eau de Javel »,
source
Université
de l’Oregon.
Des
chercheurs de l'Université de l'Oregon (UO) ont découvert un
mécanisme moléculaire par lequel l'agent pathogène de l'estomac
humain Helicobacter pylori est attiré par l'eau de Javel,
également appelée acide hypochloreux ou HOCI.
L'étude
a révélé que H. pylori utilise une protéine appelée
TlpD pour détecter l'eau de Javel et nager vers elle, et que les
bactéries telles que Salmonella enterica et Escherichia
coli peuvent utiliser des protéines de type TlpD pour détecter
l'eau de Javel dans l'environnement.
Les
chercheurs proposent que H. pylori utilise la protéine TlpD
pour détecter les sites d’inflammation tissulaire, ce qui pourrait
aider à la colonisation bactérienne de l’estomac et
éventuellement localiser les tissus et les nutriments endommagés.
Le
document, « Helicobacter
pyloris senses
bleach (HOCI) as a chemoattractant using a cytosolic chemoreceptor »,
est paru le 29 août dans la revue PLOS
Biology.
Le
fardeau de H. pylori est particulièrement lourd en termes de
santé, car il infecte près de la moitié de la population mondiale
et atteint un taux d'infection de près de 100% dans certaines
régions en voie de développement. La bactérie réside dans de
petites poches dans l'estomac, appelées glandes gastriques, censées
l'abriter de l'environnement gastrique hostile.
H.
pylori provoque une inflammation chronique et des ulcères
d'estomac. C'est un facteur de risque majeur du cancer de l'estomac,
l'une des formes de cancer les plus répandues dans le monde.
« Une
partie de la raison pour étudier cette protéine particulière est
que nous savons que le système de navigation de Helicobacter
pylori est vraiment important pour que la bactérie puisse infecter
et causer une maladie », a déclaré l'auteur principal
Arden Perkins, boursier en postdoc à l'Université de Oregon. « Si
nous en venons à connaître la fonction de cette protéine, nous
pourrions potentiellement en perturber le fonctionnement avec un
nouveau médicament. »
H.
pylori, comme la plupart des bactéries, utilise des protéines
spéciales pour détecter les produits chimiques dans son
environnement. Le processus, connu sous le nom de chimiotactisme,
leur permet de réguler leurs flagelles pour nager vers ou loin des
composés qu’ils rencontrent.
L'équipe
de recherche s'est attachée à déterminer comment les bactéries
réagissent à la présence d'eau de Javel, produite par les globules
blancs du corps et jouant un rôle clé dans la manière dont le
système immunitaire combat les bactéries.
« Il
est important que nous comprenions le mécanisme protéique de la
détection de l'eau de Javel »,
a dit
Karen Guillemin, co-auteur de l'étude, professeur de biologie et
membre de l'Institut de biologie moléculaire de l'UO. « Il
s’avère que ce n’est pas une machine exclusive à Helicobacter
pylori et qu’il nous permet de mieux comprendre les autres
bactéries qui possèdent des protéines similaires. »
Les
travaux ont commencé il y a deux ans et demi pour déterminer la
fonction moléculaire de la protéine TlpD, dont les chercheurs
savaient qu'elle était impliquée dans la régulation des
flagelles
de la bactérie. Ils savaient que TlpD était une molécule capteur,
mais ils ne savaient pas ce qu'elle
pourrait
capter.
Afin de bien comprendre la fonction de la protéine non caractérisée,
Perkins a isolé la protéine TlpD et deux autres protéines
impliquées dans la transmission du signal moléculaire aux
flagelles.
« Isoler
les composants du système de signalisation moléculaire nous a
permis de mieux comprendre ce qui se passait », a déclaré
Guillemin.
Des
recherches antérieures avaient révélé que les espèces réactives
à
l'oxygène pouvaient être les composés détectés par la protéine
TlpD. Perkins a donc testé différents composés, notamment le
peroxyde d'hydrogène, l’ion
superoxyde et l'eau de Javel. Les résultats surprenants ont montré
que la TlpD produisait un signal attractif lorsqu’elle était
exposée à l’eau de Javel.
Bien
qu’il ait semblé contre-intuitif que les bactéries soient
attirées par un produit chimique nocif, des études ultérieures
utilisant des bactéries vivantes ont confirmé que les bactéries ne
sont pas endommagées et attirées par des sources de Javel aux
concentrations produites par le corps humain.
Perkins
et ses collègues ne pouvaient pas nier ce qu'ils voyaient après
avoir répété l'expérience et contrôlé différentes
explications.
« Ce
projet a démarré à partir de cette idée moléculaire très
rigoureuse, puis nous avons commencé à réfléchir à ce que cela
signifiait pour le comportement de la bactérie », a
déclaré Guillemin. « Nous avons pu procéder avec une très
grande confiance dans le fait que le phénomène que nous étudions
avait un sens au niveau moléculaire. »
Normalement,
l'eau de Javel produite pendant l'inflammation est efficace pour tuer
les bactéries. Mais H. pylori a la particularité de résider
pendant des décennies dans les tissus enflammés sans apparemment
être éradiqué par l’eau de Javel.
L’équipe
de recherche pense que H. pylori pourrait être attiré par
l’eau de Javel comme moyen de localiser et de persister à
l’intérieur des glandes gastriques, pleines de globules blancs
mais servant de réservoirs essentiels à la bactérie.
De
manière surprenante, les chercheurs ont découvert que le composé
toxique produit par les globules blancs pouvait être interprété
comme un signal d’attraction par la bactérie envahissante.
« Nous
savons qu'au cours de son infection, la bactérie est capable de
vivre dans les tissus enflammés pendant des années et des années,
donc ce résultat suggère qu'une partie de la façon dont il le fait
est d'être attiré par les tissus enflammés »,
a dit
Perkins. « Il
a clairement mis au point suffisamment de protections pour pouvoir
supporter cet environnement, même s'il contient des concentrations
potentiellement élevées d'eau de Javel. »
Les
chercheurs ont découvert que les protéines de type TlpD de
Salmonella enterica et de Escherichia coli sont
également capables de détecter l'eau de Javel, ce qui indique que
la détection de l'eau de Javel peut être un phénomène jusqu'alors
méconnu pratiqué par de nombreuses bactéries.
La
recherche pourrait éventuellement mener à de nouveaux traitements
pour perturber la capacité des bactéries nuisibles à détecter
leur environnement et pourrait avoir des conséquences sur la
réduction de la résistance aux antibiotiques.
Les
antibiotiques typiques utilisés cliniquement aujourd'hui tuent ou
empêchent les bactéries de se diviser en ciblant des éléments
tels que la paroi cellulaire bactérienne. En conséquence, les
bactéries subissent des pressions sélectives pour développer une
résistance à ce type de médicaments afin de survivre.
Dans
le cas de Helicobacter pylori, environ 30% des infections sont
résistantes aux antibiotiques. Avec une compréhension plus
approfondie des mécanismes à l'œuvre, a déclaré Guillemin, les
chercheurs pourraient alors être en mesure de développer des moyens
plus efficaces de lutte contre les bactéries.
« Il
se peut que les bactéries subissent des pressions sélectives moins
fortes pour vaincre un médicament qui les rend simplement
désorientées », a dit
Guillemin. « D'ici 2050, il y aura une pandémie de
bactéries résistantes aux antibiotiques, il est donc vraiment
nécessaire de réfléchir à de nouvelles stratégies. »
