Shigellose : Un vaccin prometteur mis au point chez la souris

Dans la revue, Microbiology Spectrum, des chercheurs décrivent un candidat vaccin sous-unitaire auto-adjuvant qui induit une réponse immunitaire protectrice contre plusieurs sérotypes et espèces de Shigella, que l'hôte ait déjà été exposé à Shigella ou non.

L’article s’intitule, «The L-DBF vaccine cross protects mice against different Shigella serotypes after prior exposure to the pathogen».

Résumé

Le système de sécrétion de type III (T3SS) de Shigella est un système de sécrétion spécialisé qui constitue le principal facteur de virulence qu'il utilise pour infecter la muqueuse colique. Il a été démontré que les protéines IpaB et IpaD de l'appareil de sécrétion de type III (T3SA), ainsi que la fusion génétique, appelée DBF, protègent les souris contre l’infection à Shigella spp. dans un modèle pulmonaire mortel. Dans une étude précédente, nous avons fusionné LTA1, la partie active de la toxine mortelle de Escherichia coli entérotoxinogène au DBF pour produire un candidat vaccin auto-adjuvant L-DBF, qui protège les souris contre quatre sérotypes de Shigella flexneri et Shigella sonnei. Ici, nous avons exposé des souris à une ou deux doses sublétales de S. flexneri 2a pour identifier si la réponse immunitaire induite par le L-DBF chez l'hôte serait affectée par une infection antérieure par des sérotypes homologues ou hétérologues de Shigella.

Nous démontrons que la pré-infection avec deux doses sublétales de S. flexneri 2a n'a pas provoqué de protection croisée contre S. sonnei, contrairement à la vaccination avec L-DBF.

Nos résultats indiquent que le L-DBF est un candidat vaccin réalisable offrant une protection croisée contre les différents sérotypes de Shigella, même après une exposition préalable à l’agent pathogène.

Ce travail fournit une preuve de concept selon laquelle un nouveau vaccin sous-unitaire peut non seulement protéger un hôte naïf contre une provocation par Shigella, mais peut également protéger contre une provocation après une infection antérieure par le même ou différents sérotypes de Shigella.

Importance

La shigellose est endémique dans les régions du monde à revenu faible ou intermédiaire, où les enfants sont particulièrement vulnérables. Dans de nombreux cas, il existe des anticorps préexistants dans la population locale et l’effet d’une exposition antérieure doit être pris en compte lors du développement et des tests de vaccins contre l’infection à Shigella.

Notre étude montre que les réponses immunitaires induites par L-DBF ne sont pas affectées par une exposition antérieure à cet agent pathogène. De plus, des profils de cytokines quelque peu différents ont été observés dans les poumons de souris vaccinées n'ayant pas été exposées à Shigella, ce qui suggère que les réponses immunitaires provoquées par l'infection à Shigella et la vaccination par L-DBF suivent des voies différentes.

Des scientifiques utilisent CRISPR pour rendre des poulets résistants à l’influenza aviaire

«Des scientifiques utilisent CRISPR pour rendre des poulets résistants à l’influenza aviaire», source article de Lisa Schnirring paru le 10 octobre 2023 dans CIDRAP News.

Alors que de nombreux pays se préparent à plus d’épidémies d’influeza aviaire hautement pathogène dues à la migration saisonnière des oiseaux et aux changements climatiques, des scientifiques du Royaume-Uni ont rapporté que l'élevage de poulets capables de résister aux virus - avec l'aide de la technologie de l'édition du génome CRISPR - est prometteur en tant qu'outil pour combattre la maladie.

Détaillant leurs découvertes dans Nature Communications, l'équipe a élevé des poulets en utilisant des techniques d'édition du génome pour modifier la protéine ANP32A dans les cellules de poulet que le virus de l’influenzae aviaire utilise pour la réplication. Les scientifiques sont issus de l’Université d’Édimbourg, de l’Imperial College de Londres et du Pirbright Institute.

Des résultats prometteurs, mais un seul changement génétique pourrait ne pas suffire

Lorsqu’ils ont exposé des poulets génétiquement modifiés à une dose normale de grippe aviaire H9N2, 9 oiseaux sur 10 sont restés en bonne santé, sans propagation à d’autres poulets. Ensuite, ils ont exposé les oiseaux génétiquement modifiés à une dose artificiellement élevée du virus, constatant que 5 sur 10 ont été infectés, ce qui, selon eux, est un taux bien inférieur à celui des poulets non modifiés exposés à la même dose. L'édition du génome a également permis de limiter la propagation à 1 poulet sur 4 non génétiquement modifié dans le même incubateur, sans transmission aux oiseaux génétiquement modifiés.

L'équipe a dir que la modification d'un seul gène de la protéine ANP32A n'est pas assez robuste pour s'appliquer à la production de volaille, et elle examine la possibilité, en utilisant des cellules de poulet cultivées en laboratoire, de modifier deux protéines supplémentaires, ce qui, selon elles, empêcherait également l'émergence de l‘échappement du virus.

Mike McGrew, chercheur principal de l'étude et travaillant au Roslin Institute de l'Université d'Édimbourg, a dit dans un communiqué de presse que l’influenza aviaire reste une menace, mais que la vaccination pose un certain nombre de défis, notamment en termes de coût.

«L’édition du génome offre une voie prometteuse vers une résistance permanente aux maladies, qui pourrait être transmise de génération en génération, protégeant ainsi les volailles et réduisant les risques pour les humains et les oiseaux sauvages. Nos travaux montrent que pour arrêter la propagation de l’influenza aviaire chez les poulets, il faudra plusieurs changements génétiques simultanés», a-t-il dit.

Wendy Barclay, co-auteure de l'étude à l'Imperial College de Londres, a dit que le travail est une collaboration passionnante qui fusionne l'expertise en virologie avec la capacité génétique de pointe de l'Institut Roslin.

«Bien que nous n'ayons pas encore obtenu la combinaison parfaite de modifications génétiques pour appliquer cette approche sur le terrain, les résultats nous ont beaucoup appris sur le fonctionnement du virus de l’influenza aviaire à l'intérieur de la cellule infectée et sur la manière de ralentir sa réplication», a-t-elle dit.

Avantages et inconvénients de la vaccination, et nouvelles directives européennes

La vaccination des volailles est une stratégie utilisée dans certaines régions d'Asie, notamment en Chine, et a été lancée pour la première fois en Europe, la France ayant récemment introduit la vaccination des canards. L’inconvénient de la vaccination est que les oiseaux vaccinés peuvent parfois encore héberger le virus sans présenter de symptômes, ce qui peut masquer la propagation de la maladie.

Les inquiétudes concernant la vaccination peuvent déclencher des restrictions à l'importation, et fin septembre, le ministère américain de l'Agriculture (USDA) a annoncé des restrictions sur les volailles en provenance de France et de ses partenaires commerciaux, en raison du risque d'importation d’influenza aviaire hautement pathogène aux États-Unis.

Dans le même ordre d'idées, l'Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) s'est prononcée aujourd'hui sur la vaccination contre l’influenza aviaire chez les volailles, en décrivant les vaccins disponibles et en fournissant des informations sur les stratégies de vaccination.

L'ESFA a déclaré qu'un seul vaccin contre l’influenza aviaire pour la volaille a été approuvé dans l'Union européenne et qu'il n'est pas possible de comparer d'autres vaccins. Il a également ajouté que peu de vaccins ont été testés sur des volailles autres que les poulets.

La vaccination préventive constitue la meilleure stratégie pour réduire le nombre d'épidémies et leur durée et pourrait s'avérer un outil utile dans les zones à haut risque, a dit l'EFSA. En cas d’épidémie, elle recommande la vaccination dans un rayon de 3 km autour de l’épicentre de l’épidémie lorsqu’il se trouve dans des zones à haut risque.

Le groupe a souligné que la vaccination devrait être utilisée parallèlement à d’autres mesures de prévention et de contrôle, telles que la surveillance, la détection précoce et la biosécurité.

Des épidémies frappent davantage d’élevages de dindes aux États-Unis

Suite à une baisse attendue des épidémies d’influenza aviaire au cours de l'été chez les volailles, l’Animal and Plant Health Inspection Service (APHIS) de l'USDA a signalé une légère augmentation récente des événements dans les élevages de volailles, notamment dans un élevage commercial de dindes dans le comté de Jerauld, dans le Dakota du Sud.

Le 10 octobre, l'APHIS a signalé deux autres foyers dans des élevages de dindes, tous deux situés dans le comté de Sanpete, dans l'Utah. Un élevage hébergeant 134 200 dindes et l’autre 7 600 oiseaux.

Des épidémies record chez les volailles aux États-Unis, qui ont débuté en février 2022, ont entraîné une perte record de 58,9 millions d’oiseaux dans 47 États.

Des bactéries génétiquement modifiées décomposent des plastiques présents dans l'eau salée

«Des bactéries génétiquement modifiées décomposent des plastiques présents dans l'eau salée», source communiqué de North Carolina State University.

Des chercheurs ont génétiquement modifié un micro-organisme marin pour décomposer le plastique présent dans l’eau salée. Plus précisément, le micro-organisme modifié peut décomposer le polyéthylène téréphtalate (PET), un plastique utilisé dans tout, des bouteilles d’eau aux vêtements, et qui contribue de manière significative à la pollution microplastique des océans.

«C'est passionnant car nous devons lutter contre la pollution plastique dans les environnements marins», déclare Nathan Crook, auteur correspondant d'un article sur les travaux et professeur de génie chimique et biomoléculaire à la North Carolina State University.

«Une option consiste à retirer le plastique de l’eau et à le mettre dans une décharge, mais cela pose également des défis. Ce serait mieux si nous pouvions décomposer ces plastiques en produits réutilisables. Pour que cela fonctionne, vous avez besoin d’un moyen peu coûteux de décomposer le plastique. Notre travail ici constitue un grand pas dans cette direction.»

Pour relever ce défi, les chercheurs ont travaillé avec deux espèces de bactéries. La première bactérie, Vibrio natriegens, prospère dans l'eau salée et est remarquable, en partie, parce qu'elle se reproduit très rapidement. La deuxième bactérie, Ideonella sakaiensis, est remarquable car elle produit des enzymes qui lui permettent de décomposer le PET et de le manger.

Les chercheurs ont prélevé l'ADN de I. sakaiensis, responsable de la production des enzymes qui décomposent le plastique, et ont incorporé cette séquence génétique dans un plasmide. Les plasmides sont des séquences génétiques qui peuvent se répliquer dans une cellule, indépendamment du chromosome de la cellule. En d’autres termes, vous pouvez introduire un plasmide dans une cellule étrangère, et cette cellule exécutera les instructions contenues dans l’ADN du plasmide. Et c’est exactement ce que les chercheurs ont fait ici.

En introduisant le plasmide contenant les gènes de I. sakaiensis dans la bactérie V. natriegens, les chercheurs ont pu amener V. natriegens à produire les enzymes souhaitées à la surface de leurs cellules. Les chercheurs ont ensuite démontré que V. natriegens était capable de décomposer le PET dans un environnement d'eau salée à température ambiante.

«C'est scientifiquement passionnant car c'est la première fois que quelqu'un rapporte avoir réussi à amener V. natriegens à exprimer des enzymes étrangères à la surface de ses cellules», explique Crook.

«D'un point de vue pratique, il s'agit également du premier micri-organisme génétiquement modifié que nous connaissons capable de décomposer les microplastiques de PET dans l'eau salée», explique Tianyu Li, premier auteur de l'article et titulaire d'un doctorat. étudiant à NC State Univeristy. «C'est important, car il n'est pas économiquement réalisable d'éliminer les plastiques de l'océan et de rincer les sels à haute concentration avant de commencer tout processus lié à la décomposition du plastique.»

«Cependant, même s'il s'agit d'une première étape importante, il reste encore trois obstacles importants», explique Crook. «Premièrement, nous aimerions incorporer l'ADN de I. sakaiensis directement dans le génome de V. natriegens, ce qui ferait de la production d'enzymes dégradant le plastique une caractéristique plus stable des organismes modifiés. Deuxièmement, nous devons modifier davantage V. natriegens afin qu'il soit capable de se nourrir des sous-produits qu'il produit lors de la décomposition du PET. Enfin, nous devons modifier V. natriegens pour produire un produit final souhaitable à partir du PET, comme une molécule qui constitue une matière première utile pour l'industrie chimique.

«Honnêtement, ce troisième défi est le plus simple des trois», déclare Crook. «La décomposition du PET dans l'eau salée a été la partie la plus difficile.»

«Nous sommes également disposés à discuter avec des groupes industriels pour en savoir plus sur les molécules qui seraient les plus souhaitables pour que nous puissions les produire avec V. natriegens», a dit Crook. «Étant donné la gamme de molécules que nous pouvons inciter les bactéries à produire et l’échelle de production potentiellement vaste, pour quelles molécules l’industrie pourrait-elle constituer un marché ?

L’article original qui s’intitule «Breakdown of PET microplastics under saltwater conditions using engineered Vibrio natriegens» a été publié dans AIChE Journal.

Crédit photo Naja Bertolt Jensen.

NB : Merci à André Heitz d’avoir fourni l’information sur son blog avec cet article, Des bactéries génétiquement modifiées pour lutter contre la pollution des océans en décomposant les plastiques dans l'eau salée.

Des protéines travaillant au noir et le microbiome intestinal

Saviez-vous que des protéines peuvent effectuer plus d’un travail à la fois sans aucune modification de leurs acides aminés ?

Tejaswini Petkar dans ASM news explique comment une telle multifonctionnalité affecte les microbes individuels et leurs consortiums environnants dans l'intestin.

Vous retrouvez cela dans son article How Protein Moonlighting Impacts the Gut Microbiome (Comment le travail au noir des protéines affecte le microbiome intestinal).

En 1999, Constance J. Jeffery, aujourd’hui professeure agrégée à l’Université de l’Illinois, écrivait que «l’idée d’un gène – 1 protéine – 1 fonction est devenue trop simple car un nombre croissant de protéines ont 2 fonctions différentes ou plus.» Jeffery faisait référence aux protéines moonlighting (MP pour Moonlighting Proteins) ou des protéines travaillant au noir, un sous-ensemble omniprésent de protéines qui ont fait leurs débuts bien avant le début de ce siècle. À mesure que ces biomolécules apparaissent, on peut comprendre l’enthousiasme de Jeffery. Ces protéines sont en effet particulières.

DYK that proteins can moonlight—performing more than 1 job at a time without any change to their amino acids. @TejaswiniPetkar shares how such multifunctionality impacts individual microbes & their surrounding consortia in the gut. https://t.co/h7TgLn3nWP

— ASM (@ASMicrobiology) October 2, 2023

A propos des biofilms de Pseudomonas aeruginosa

Pour ceux qui s’intéressent au biofilm de Pseudomonas aeruginosa …

L'inhibition de la capacité de respiration de P. aeurginosa peut déclencher la dispersion d'un biofilm cultivé en association avec des cellules épithéliales respiratoires humaines en culture. Ces résultats dans Applied and Environmental Microbiology donnent un aperçu du fonctionnement du processus de dispersion du biofilm.

L’étude est intitulée «L'inhibition respiratoire bactérienne déclenche la dispersion des biofilms de Pseudomonas aeruginosa.» L’article est disponible en intégralité.

Inhibiting P. aeurginosa’s ability to respire can trigger dispersal from a biofilm grown in association with human respiratory epithelial cells in culture. These results in #AppEnvMicro provide insight into how the biofilm dispersal process works. https://t.co/M4gZnxHMA0 pic.twitter.com/etHx9XnIMV

— ASM (@ASMicrobiology) September 29, 2023

Des probiotiques meilleurs que des antibiotiques pour combattre Helicobacter pylori, c'est une idée à suivre ...

Helicobacter pylori est à l'origine de 78% des cas de cancer gastrique. Pour contrôler la bactérie, des chercheurs ont conçu des probiotiques qui sécrètent des peptides antimicrobiens guidés sélectifs ; les probiotiques ont surpassé le traitement antibiotique chez la souris. Lire l’étude parue dans Microbiology Spectrum, «Control of Helicobacter pylori with engineered probiotics secreting selective guided antimicrobial peptides».

Helicobacter pylori is the cause of 78% of gastric cancer cases. To control the bacterium, researchers engineered probiotics that secrete selective guided antimicrobial peptides; the probiotics outperformed antibiotic treatment in mice. @JournalSpectrum: https://t.co/tMY4i59J2G pic.twitter.com/usAv9fqvlX

— ASM (@ASMicrobiology) September 26, 2023

Biocapteurs bactériens : Le futur de la détection d'analytes ?

Exemple d’une cellule bactérienne entière servant de biocapteur. Un analyte est détecté, déclenchant une cascade transcriptionnelle et la production d’une protéine rapporteur. Source Gui Q., et al. Sensors, 2017. Licensed under CC BY 4.0.

Les biocapteurs bactériens détectent et signalent la présence d'analytes cibles. Quelles sont les applications environnementales et biomédicales des biocapteurs microbiens et où va ce domaine ensuite ? Lire l'article «Bacterial Biosensors: The Future of Analyte Detection».

Les scientifiques peuvent faire des choses astucieuses avec les microbes, notamment modifier des cellules bactériennes pour détecter et signaler la présence de composés spécifiques. Ces biocapteurs microbiens avec des cellules entières ont de nombreux objectifs, depuis la détection de toxines dans l'environnement jusqu'à la signalisation d'infections ou de maladies chez l'homme. Propulsés par les progrès de la biologie synthétique, des chercheurs continuent d’affiner la méthodologie de création de biocapteurs bactériens et de développer de nouvelles façons d’appliquer ces dispositifs pour promouvoir la santé humaine et planétaire.

Bacterial biosensors detect and signal the presence of target analytes. What are the environmental and biomedical applications of microbial biosensors—and where is the field headed next? 🦠🤔 Read the article: https://t.co/La9plRyHFo

— ASM (@ASMicrobiology) September 25, 2023

La résistible ascension des phages dans la chaîne alimentaire

Les phages peuvent être utilisés pour maîtriser les pathogènes alimentaires du début à la fin du processus de production alimentaire. Source Enderson L., and Coffrey A./Current Opinion in Food Science, 2020. Image licensed under CC BY 4.0. .

Quels sont les avantages et les défis associés au déploiement de phages dans l’industrie alimentaire ? Découvrez-le ci-dessous avec cet article paru dans ASM News, «Phages and Food: Combatting Bacteria From Farm to Fork».

Bacteriophages are used to combat bacterial pathogens at every stage of the food production process. 🥗❌🦠 What are the benefits and challenges associated with deploying phages in the food industry? Find out here: https://t.co/mSnoRANrx2 #NFSEM #FoodSaftey

— ASM (@
ASMicrobiology) September 19, 2023

Listeria monocytogenes : une bactérie aux capacités d’adaptation insoupçonnées, selon le projet européen Listadapt

«Listeria monocytogenes : une bactérie aux capacités d’adaptation insoupçonnées», source communication de l’Anses du 11 septembre 2023.

Dans les aliments, chez les animaux d’élevage et sauvages, dans le sol, l’eau, la végétation… Listeria monocytogenes est une bactérie très largement répandue. Le projet européen Listadapt s’est intéressé aux capacités d’adaptation des souches de cette bactérie à ces différents milieux. Il a révélé que ces capacités sont indépendantes du milieu d’origine des souches ou de leur appartenance à un sous-groupe donné.

Listeria monocytogenes est la bactérie responsable de la listériose chez l’être humain. En France, la maladie reste rare mais représente la deuxième cause de décès d’origine alimentaire. Elle peut entraîner une septicémie ou une infection du système nerveux central. L’infection chez la femme enceinte peut provoquer un avortement, un accouchement prématuré ou une infection néonatale grave.

Le projet européen Listadapt avait pour objectif de comprendre les mécanismes d’adaptation des souches de Listeria à leur environnement. En effet, la bactérie comprend de nombreuses souches qui ne vivent pas dans les mêmes milieux : «nous avions précédemment constaté que certaines souches étaient présentes dans les aliments mais pas chez les animaux ni dans l’environnement naturel, et inversement.», explique Sophie Roussel, coordinatrice du projet et responsable de l’équipe de recherche de l’unité Salmonella et Listeria au sein du laboratoire de sécurité des aliments de l’Anses à Maisons-Alfort.

Connaître leurs mécanismes d’adaptation permettrait notamment de savoir quelles souches sont susceptibles de proliférer au contact des aliments et quelles sont celles pouvant être par exemple résistantes à un désinfectant ou à un antibiotique. Listadapt a été financé de 2018 à 2020 par le programme One Health EJP, coordonné par l’Anses. Le projet réunissait 8 partenaires de 7 pays européens. Au sein de l’Anses, en plus du laboratoire de sécurité des aliments qui a coordonné le projet, celui de Fougères a été impliqué dans l’étude de la résistance aux antibiotiques et aux produits biocides, tandis que celui de Ploufragan-Plouzané-Niort a contribué à l’obtention des génomes avec sa plateforme de séquençage à haut débit.

1 485 nouvelles souches de bactéries

Grâce à la collaboration d’instituts et de laboratoires dans toute l’Europe, les membres du projet ont rassemblé 1 485 nouvelles souches de Listeria monocytogenes. Certaines ont été prélevées spécialement dans le cadre de Listadapt. D’autres provenaient de collections existantes mais n’avaient pas encore été étudiées. « Ces souches couvrent toute la diversité de Listeria monocytogenes, souligne la scientifique. Elles ont des origines variées et appartiennent à 80 familles clonales.» Les familles clonales, appelées aussi complexes clonaux sont des sous-groupes de Listeria monocytogenes différenciés sur la base de certains gènes. Premier constat : certaines familles clonales sont préférentiellement présentes dans des environnements spécifiques. Mais contrairement à ce que les scientifiques pouvaient supposer, ceci ne s’explique pas par une capacité accrue à survivre dans ces milieux.

Des caractéristiques différentes entre les souches d’une même famille clonale

Parmi les souches collectées, les scientifiques ont sélectionné un sous-panel de 100 souches environnementales ou animales et 100 souches alimentaires pour étudier finement leurs caractéristiques. «Nous avons par exemple découvert que certaines souches prélevées dans les aliments peuvent survivre dans le sol et d’autres non, même si elles appartiennent à une même famille clonale», explique Sophie Roussel. Les capacités des bactéries à former des biofilms, à adhérer à des surfaces et à résister à des désinfectants et des antibiotiques ont également été étudiées. Là aussi, une grande variabilité au sein d’une même famille clonale a été constatée.

Certains résultats suggèrent que les différences de capacité d’adaptation des souches pourraient venir de l’effet cumulé de petites variations génétiques. Des études supplémentaires sont cependant nécessaires pour confirmer cette piste. «Il y a énormément de données. Même si le projet est officiellement terminé, il nous faudra encore 2 ou 3 ans pour tout analyser.» conclue Sophie Roussel.

En savoir plus

- Retrouvez les publications du projet Listadapt sur le site de l’One Health EJP (en anglais)

- Lire la brochure du projet ListAdapt (en anglais)

Commentaire

En attendant, Listeria monocytogenes reste, et de loin, la première cause de rappel de produits alimentaires en France ...

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

Le système de traitement des eaux usées des hôpitaux est une «autoroute» pour les bactéries résistantes, selon une étude

«Le système de traitement des eaux usées des hôpitaux est une «autoroute» pour les bactéries résistantes, selon une étude», source article de Chris Dall paru le 15 septembre 2023 dans CIDRAP News.

Une étude menée dans un hôpital irlandais met en évidence le potentiel des systèmes de traitement des eaux usées des hôpitaux à servir de réservoir pour des agents pathogènes résistants aux antibiotiques cliniquement pertinents, ont rapporté des chercheurs la semaine dernière dans le Journal of Hospital Infection.

Dans l'étude, menée à l'hôpital universitaire de Limerick, les chercheurs ont effectué une analyse métagénomique à grande échelle des canalisations d'eaux usées d'un service qui sera bientôt rénové et qui a connu plusieurs épidémies d'infections nosocomiales multirésistantes. Pour l’analyse, ils ont traité le biofilm et extrait l’ADN de 20 échantillons de tuyaux provenant des chambres de patients, y compris des coudes en U des toilettes et des siphons de lavabos et de douches. Ils ont également analysé des isolats cliniques de patients qui se trouvaient dans le service avant la rénovation et qui étaient colonisés par des bactéries résistantes aux antibiotiques.

Dans cette nouvelle étude unique, dirigée par le professeur Colum Dunne, directeur de l’École de médecine de l’Université de Limerick, avec des chercheurs de l’hôpital universitaire de Limerick et de l’École de pharmacie de l’Université Queen’s de Belfast, une analyse génomique et microbiologique à grande échelle a été réalisée sur le système de traitement des eaux usées de l’hôpital.

Le séquençage de l'ADN des échantillons de tuyaux a révélé un réservoir diversifié de gènes de résistance aux antibiotiques (GRAs), et la plupart des GRAs observés étaient ceux codant pour la résistance aux antibiotiques couramment utilisés, notamment les tétracyclines, les fluoroquinolones, les bêta-lactamines et les macrolides. De même, une gamme diversifiée de GRAs a été identifiée dans les isolats cliniques, et une comparaison des isolats cliniques avec l’ADN provenant des canalisations d’eaux usées a révélé un nombre considérable de GRAs identiques.

«Bien que ces données ne nous permettent pas de déterminer si les gènes de résistance ont été transférés du patient au système d'épuration des eaux usées ou vice versa, elles nous permettent de confirmer le croisement du résistome des agents pathogènes cliniquement pertinents et du microbiome de l'environnement des eaux usées.» ont écrit les auteurs de l’étude.

L’autoroute des eaux usées

Étant donné que tous les tuyaux et siphons du système d'égouts de l'hôpital sont reliés au même système d'égouts, les auteurs affirment que les résultats suggèrent que le système forme une «autoroute des eaux usées» qui pourrait propager les bactéries résistantes des éviers, des canalisations de douche et des toilettes dans tout l'hôpital. Ces résultats, selon eux, pourraient influencer les stratégies de contrôle des infections et de nettoyage de l'hôpital à l'avenir.

«De tels sites présentent un risque d'infections nosocomiales, et si nous pouvons empêcher l'établissement de ces réservoirs grâce à de meilleures pratiques de contrôle des infections, nous pourrons, espérons-le, empêcher les patients de contracter des infections difficiles à traiter», a dit Nuala O'Connell, co-auteur de l'étude, de l'Université de Limerick, dans un communiqué de presse.

Deux projets de recherche à l’Institut Pasteur pour la sécurité alimentaire et la lutte contre la résistance aux antibiotiques

«Santé alimentaire et antibiorésistance : une lutte contre Listeria et Salmonella», source communiqué de l’Institut Pasteur.

La Fondation Le Roch-Les Mousquetaires soutient deux projets de recherche à l’Institut Pasteur pour la sécurité alimentaire et la lutte contre la résistance aux antibiotiques.

La sécurité alimentaire est une préoccupation essentielle dans notre société, exigeant une attention permanente et des efforts de recherche constants afin de contrer les risques microbiologiques qui y sont associés. L’Institut Pasteur a pour mission la surveillance chez l’Homme de six maladies d’origine alimentaire : listériose, salmonellose, infection à E. coli entéro-hémorragique, shigellose, botulisme et infection à vibrions.

La Fondation Le Roch-Les Mousquetaires, créée en 1998 à l’initiative du Groupement Les Mousquetaires, est un acteur majeur de la grande distribution en Europe. Accompagnant des projets à fort enjeu économique ou sociétal, la Fondation soutient l’Institut Pasteur et tout particulièrement deux projets de recherche scientifique d’une importance capitale pour la sécurité alimentaire et la santé publique.

Grâce au soutien de la Fondation Le Roch-Les Mousquetaires, voici les deux projets qui ont été financés :

1. la lutte contre la bactérie Listeria monocytogenes ;

2. la compréhension de l'émergence des premières bactéries pathogènes résistantes aux antibiotiques.

1- La lutte contre la bactérie Listeria monocytogenes

L’unité de Biologie des infections, en collaboration avec le centre national de référence (CNR) et le centre collaborateur de l’OMS (CCOMS) Listeria dirigés par Marc Lecuit, étudie la bactérie Listeria monocytogenes, un pathogène alimentaire redoutable. Cette bactérie présente une capacité unique à survivre dans des conditions hostiles, y compris les environnements acides et les températures froides, ce qui lui permet de contaminer des aliments tels que les produits laitiers et carnés. Elle peut provoquer des infections très graves voire mortelles, en particulier chez le fœtus ou le nouveau-né, les personnes âgées et les individus immunodéprimés.

Dans ce contexte, l’étude de cette bactérie et de l’infection qu’elle induit sont d’une importance majeure au plan scientifique, médical, de santé publique et économique. La surveillance épidémiologique nationale recense chaque année en France plus de 400 cas de listériose, la maladie causée par Listeria monocytogenes, avec une mortalité supérieure à 30%. Ces chiffres mettent en évidence l’importance de mieux comprendre les caractéristiques des souches de Listeria monocytogenes qui contaminent les aliments et les installations de production alimentaire, ainsi que d’identifier les mécanismes de virulence de cette bactérie.

Commentaire

Listeria monocytogenes est largement en tête des produits alimentaires rappelés en 2023.

2 - La compréhension de l’émergence des premières bactéries pathogènes résistantes aux antibiotiques

Dirigé par François-Xavier Weill, responsable de l’unité des Bactéries pathogènes entériques de l’Institut Pasteur, ce projet ambitieux repose sur l'étude de 1000 souches historiques de bactéries pathogènes intestinales appartenant aux genres Salmonella et Vibrio afin de retracer l’évolution des résistances aux antibiotiques et de comprendre comment ces bactéries, responsables d’infections alimentaires, ont émergé et se sont propagées au fil du temps.

Le séquençage complet de l’ADN bactérien permettra d’explorer la parenté génétique entre les souches et les différentes structures génétiques responsables de la résistance aux antibiotiques. En étudiant ces 1000 souches, provenant d’infections humaines, animales et de produits alimentaires, les chercheurs pourront retracer l’évolution de la résistance aux antibiotiques et déterminer si les mêmes lignées bactériennes ont persisté jusqu’à nos jours.

Comprendre les étapes précoces de l’émergence des bactéries multirésistantes aux antibiotiques aidera à développer de nouvelles stratégies de prévention et de contrôle de ces infections. De plus, cette étude permettra d'évaluer l’efficacité des mesures actuelles de lutte contre la résistance aux antibiotiques et d’orienter les politiques de santé publique.

L’Institut Pasteur se félicite du fidèle soutien de la Fondation Le Roch-Les Mousquetaires.

L’impact des recherches qu’elle soutient est essentiel pour la santé publique et la sécurité alimentaire. Les données recueillies permettront d'améliorer les mesures de prévention, les stratégies de contrôle et les politiques de santé, contribuant ainsi à sauver des vies et préserver le bien-être de la société.

Les maladies infectieuses d’origine alimentaire propagent la résistance aux antibiotiques

«Les maladies infectieuses d’origine alimentaire propagent la résistance aux antibiotiques», source communiqué de la Michigan State University.

Une recherche de la Michigan State University montre que de nombreuses souches d'un agent pathogène d'origine alimentaire portent et partagent des gènes de résistance aux antibiotiques au Michigan

En collaboration avec le Michigan Department of Health and Human Services (MDHHS), des chercheurs de la Michigan State University (MSU) ont montré que des gènes de résistance aux antibiotiques sont répandus dans la bactérie Campylobacter jejuni, l'une des principales causes de maladies d'origine alimentaire.

L'équipe a découvert que plus de la moitié de C. jejuni, isolés chez des patients du Michigan, sont génétiquement protégés contre au moins un antibiotique utilisé pour lutter contre les infections bactériennes. L'étude complète de l’équipe est publié dans la revue Microbial Genomics.

«Nous savons que ces agents pathogènes existent depuis toujours, mais l'utilisation d'outils plus sophistiqués de séquençage du génome nous permet de les examiner différemment», a dit Shannon Manning, responsable du projet et professeur à la MSU Research Foundation au Département de microbiologie et de génétique moléculaire. «Nous avons découvert que les génomes sont extrêmement diversifiés et contiennent de nombreux gènes capables de les protéger contre de nombreux antibiotiques.»

L’article de l’équipe fournit des informations techniques précieuses aux épidémiologistes, aux agents de santé et à d’autres spécialistes, mais Manning a également souligné ce que les découvertes de l’équipe signifient pour la personne lambda.

Bien que la plupart des adultes en bonne santé puissent combattre ces microbes sans antibiotique, il y a des personnes pour lesquelles C. jejuni présente une préoccupation sérieuse. Les infections peuvent entraîner une hospitalisation, des complications auto-immunes et neurologiques, une invalidité à long terme, voire la mort.

Comprendre l’étendue de la résistance aux antibiotiques chez cette espèce, ainsi que les antibiotiques auxquels les différentes souches sont résistantes, peut aider les patients à bénéficier plus tôt de meilleurs plans de traitement.

«Si nous connaissons le type de gènes de résistance aux antibiotiques que possède Campylobacter jejuni, alors nous savons quels antibiotiques ne pas administrer à un patient», a dit Manning. Cela peut conduire à de meilleurs résultats pour les patients et à des séjours hospitaliers plus courts.

Cette découverte a également des implications plus larges. Une fois que des personnes ont combattu une infection et que l’agent pathogène a été tué, avec ou sans antibiotique, ses gènes peuvent persister, y compris ceux qui confèrent une résistance aux antibiotiques. D’autres microbes peuvent alors capter ces gènes, les intégrer dans leur propre génome et acquérir une résistance.

«C’est vraiment important. Les pathogènes d’origine alimentaire sont omniprésents. On les trouve dans les aliments que nous consommons, mais aussi dans les animaux et les environnements avec lesquels nous sommes régulièrement en contact», a dit Manning. «S’ils sont porteurs de gènes de résistance, non seulement ils peuvent nous rendre malades, mais ils peuvent aussi facilement transférer ces gènes à d’autres bactéries.»

Cela souligne l'importance de l'hygiène et de la sécurité des aliments, a dit Manning, notamment en évitant la contamination croisée avec d'autres aliments et des surfaces avant cuisson.

L’analyse génétique de l’équipe a également permis aux chercheurs d’identifier l’hôte ou la source de souches spécifiques. Autrement dit, ils pourraient prédire si les bactéries provenaient d’animaux spécifiques ou s’il s’agissait de généralistes que l’on trouve couramment chez plusieurs hôtes.

«Lorsque nous avons effectué cette analyse génomique, nous avons constaté que la plupart des patients du Michigan étaient infectés par des souches liées à des hôtes poulets ou bovins», a dit Manning. Les infections étaient également plus susceptibles de se produire dans les zones rurales, a découvert l'équipe, ce qui suggère que l'exposition à ces animaux et à leur environnement pourrait être importante à surveiller et potentiellement à contrôler.

Se concentrer sur le Michigan et travailler avec des hôpitaux de tout l’État a également permis aux chercheurs de révéler des informations plus granulaires et locales. En étudiant les 214 souches récupérées sur de vrais patients, les chercheurs ont observé des tendances spécifiques au Michigan qui autrement seraient passées inaperçues.

Bien que le Centers for Disease Control and Prevention exploitent un réseau national de surveillance des agents pathogènes d'origine alimentaire, de nombreux États, dont le Michigan, ne font pas partie de ce système.

«Nous avons des facteurs écologiques et agricoles uniques au Michigan qui peuvent avoir un impact sur la façon dont ces agents pathogènes survivent et prolifèrent chez certains hôtes et environnements», a dit Manning, dont l'équipe étudie également d'autres contributeurs majeurs aux maladies d'origine alimentaire, notamment E. coli, Shigella et Salmonella.

«Si vous ne les recherchez pas et ne les évaluez pas, vous ne pourrez pas identifier les facteurs les plus importants pour les infections et la résistance aux antibiotiques ni définir en quoi le Michigan diffère des autres régions», a-t-elle dit.

Cette évaluation est, en partie, l’objectif du Michigan Sequencing Academic Partnership for Public Health Innovation and Response, ou MI-SAPPHIRE, une subvention que le MDHHS a accordée à l’équipe de Manning l’année dernière. Le programme MI-SAPPHIRE est également soutenu par le CDC.

Cette subvention a été cruciale pour pousser le projet jusqu'à la ligne d'arrivée, a dit Manning, bien que l'équipe y travaille depuis des années par le biais du Enterics Research Investigational Network soutenu par le National Institutes of Health.

Un champignon récemment découvert aide à détruire une mycotoxine alimentaire dangereuse, la patuline

«Un champignon récemment découvert aide à détruire une mycotoxine alimentaire dangereuse, la patuline», source ScienceDaily via la Tokyo University of Science

Des scientifiques identifient une souche fongique qui transforme la patuline, une mycotoxine dangereuse parfois présente dans les fruits, en sous-produits moins toxiques.

La patuline est une mycotoxine dangereuse produite par des champignons que l'on trouve généralement dans les fruits endommagés, notamment les pommes, les poires et les raisins. Lors d'une récente avancée, des chercheurs japonais ont identifié une nouvelle souche fongique filamenteuse capable de dégrader la patuline en la transformant en substances moins toxiques. Leurs découvertes fournissent des informations importantes sur les mécanismes de dégradation de la patuline présents dans la nature et peuvent conduire à de nouvelles façons de maîtriser la toxicité de la patuline dans nos approvisionnements alimentaires.

La patuline (C7H6O4), une mycotoxine produite par plusieurs types de champignons, est toxique pour diverses formes de vie, notamment les humains, les mammifères, les plantes et les micro-organismes. En particulier, les environnements dépourvus de mesures d'hygiène appropriées pendant la production alimentaire sont susceptibles d'être contaminés par la patuline, car bon nombre de ces espèces de champignons ont tendance à se développer sur des fruits endommagés ou en décomposition, en particulier les pommes, et même à contaminer les produits à base de pommes, tels que la compote de pommes, le jus de pomme, les confitures, et les cidres.

Responsable d'une grande variété de risques pour la santé, notamment des nausées, une congestion pulmonaire, des ulcères, des hémorragies intestinales et des conséquences encore plus graves, telles que des dommages à l'ADN, une immunosuppression et un risque accru de cancer, la toxicité de la patuline est une préoccupation majeure dans le monde entier. En conséquence, de nombreux pays ont imposé des restrictions sur les niveaux autorisés de patuline dans les produits alimentaires, en particulier dans les aliments pour bébés, car les nourrissons sont plus vulnérables aux effets de la patuline.

Le traitement de la toxicité de la patuline comprend l'oxygénothérapie, l'immunothérapie, la thérapie de désintoxication et la thérapie nutritionnelle. Cependant, comme il vaut souvent mieux prévenir que guérir, les scientifiques sont à la recherche de moyens efficaces pour atténuer la toxicité de la patuline dans les produits alimentaires. À cette fin, une équipe de recherche comprenant le professeur Toshiki Furuya de la Tokyo University of Science (TUS) au Japon, a récemment recherché des micro-organismes du sol susceptibles de contribuer à contrôler la toxicité de la patuline. Leur étude, publiée en ligne dans le volume 12, numéro 4 de MicrobiologyOpen le 11 août 2023, a été co-écrite par Mme Megumi Mita, Mme Rina Sato et Mme Miho Kakinuma, toutes de la TUS.

L’équipe a cultivé des micro-organismes à partir de 510 prélèvements de sol dans un environnement riche en patuline, à la recherche de ceux qui prospéreraient en présence de la mycotoxine. Ensuite, dans une deuxième expérience de dépistage, ils ont utilisé la chromatographie liquide à haute performance (HPLC) pour déterminer les survivants les plus efficaces pour dégrader la patuline en d'autres substances chimiques moins nocives. En conséquence, ils ont identifié une souche de champignon filamenteux (moisissure), Acremonium sp. ou «TUS-MM1», appartenant au genre Acremonium.

L’équipe a ensuite réalisé diverses expériences pour faire la lumière sur les mécanismes par lesquels TUS-MM1 a dégradé la patuline. Cela impliquait d'incuber la souche de moisissures dans une solution riche en patuline et de se concentrer sur les substances qui apparaissaient progressivement à l'intérieur et à l'extérieur de ses cellules en réponse à la patuline au fil du temps.

Une découverte importante a été que les cellules TUS-MM1 transformaient toute patuline absorbée en acide désoxypatulinique, un composé beaucoup moins toxique que la patuline, en y ajoutant des atomes d'hydrogène. «Lorsque nous avons commencé cette recherche, une seule autre souche de champignon filamenteux dégradait la patuline», a commenté le Dr Furuya. «Cependant, avant la présente étude, aucun produit de dégradation n'avait jamais été identifié. À cet égard, à notre connaissance, TUS-MM1 est le premier champignon filamenteux capable de dégrader la patuline en acide désoxypatulinique.»

De plus, l’équipe a découvert que certains composés sécrétés par les cellules TUS-MM1 peuvent également transformer la patuline en d’autres molécules. En mélangeant la patuline avec les sécrétions extracellulaires des cellules TUS-MM1 et en utilisant la HPLC, ils ont observé divers produits de dégradation générés par la patuline. Il est encourageant de constater que des expériences sur des cellules de la bactérie E. coli ont révélé que ces produits sont nettement moins toxiques que la patuline elle-même. Grâce à d’autres analyses chimiques, l’équipe a montré que le principal agent responsable de la transformation de la patuline en dehors des cellules était un composé thermiquement stable mais hautement réactif, doté d’un faible poids moléculaire.

Dans l’ensemble, les résultats de cette étude nous rapprochent de solutions efficaces pour maîtriser les niveaux de patuline dans les aliments. Le Dr Furuya a spéculé : «Élucider les voies par lesquelles les micro-organismes peuvent dégrader la patuline serait utile non seulement pour accroître notre compréhension des mécanismes sous-jacents dans la nature, mais également pour faciliter l'application de ces organismes dans les efforts de biocontrôle.»

La soie d'araignée est-elle le secret d'un meilleur filtre à air ?

La soie d'araignée est-elle le secret d'un meilleur filtre à air ?

Lorsque l’on pense aux filtres à air, la soie d’araignée n’est probablement pas la première chose qui nous vient à l’esprit, mais des recherches récentes pourraient changer la donne. (1/6)

Lisez ce fil d’informations et vous aboutirez à une vidéo explicative sur YouTube… 

Is spider silk the secret for better air filters? 🕷️🕸️

When you think of air filters, spider silk is probably not the first thing that comes to mind—but recent research could change that. (1/6)

— ASM (@ASMicrobiology) September 3, 2023

La soie d’araignée inspirera-t-elle de meilleurs filtres à air ?

- Les bioaérosols peuvent présenter un risque pour la santé.
- La soie d'araignée artificielle capture et tue les aérosols bactériens, alors que la plupart des systèmes de filtration d’air commerciaux ne tuent pas les bactéries qu’ils collectent.
- De nouvelles recherches pourraient aider à développer de nouveaux filtres à air stérilisants.

En raison de leur petite taille, les bioaérosols peuvent se déplacer relativement facilement entre les environnements et peuvent rester en suspension dans l’air pendant de longues périodes en fonction des conditions de l’environnement (par exemple, le degré de stagnation de l’air). Les bioaérosols ont diverses implications sur la santé : l’inhalation de bioaérosols peut entraîner des infections et des maladies, selon le bioaérosol et l’hôte. C'est quelque chose dont nous sommes tous devenus très conscients pendant la pandémie de la COVID-19, étant donné que le SRAS-CoV-2, le virus qui cause le COVID, se propage via les bioaérosols respiratoires libérés par les personnes infectées. Dans cette optique, les systèmes de filtration de l’air ont été et continueront d’être des outils importants pour gérer l’exposition aux bioaérosols et les risques potentiels. À cette fin, les scientifiques développent des méthodes innovantes pour capturer les bioaérosols, et ils s'intéressent aux araignées, de toutes choses, pour l'inspiration. Ce qui nous amène à une nouvelle étude dans laquelle des chercheurs ont développé des fibres basées sur la structure de la soie d’araignée pour capturer et inactiver les aérosols de bactéries dans l’air. 

Référence

Peng, L., Wang, H., Li, G. et al. Bioinspired artificial spider silk photocatalyst for the high-efficiency capture and inactivation of bacteria aerosols. Nat Commun 14, 2412 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-38194-1

Le système immunitaire et les enfants des villes et des campagnes

«Les enfants élevés en milieu rural ont un meilleur système immunitaire que ceux des zones urbaines», source Independent du 3 août 2023.

On pense que l’exposition à différents facteurs environnementaux au début de la vie joue un rôle crucial dans la formation du système immunitaire.

Les enfants élevés en milieu rural qui passent beaucoup de temps à l'extérieur et exposés aux animaux ont un système immunitaire mieux régulé que les enfants vivant en milieu urbain, selon une étude parue dans Allergy.

La recherche menée par APC Microbiome Ireland (APC), un centre de recherche de renommée mondiale et par l'University College Cork (UCC), a montré que le développement immunitaire précoce dépend fortement de l'environnement de vie et des facteurs liés au mode de vie de l'enfant.

Les chercheurs ont découvert que le système immunitaire doit apprendre à ne pas réagir de manière excessive au début de la vie afin d’éviter des réactions dommageables excessives plus tard dans la vie pouvant conduire à la maladie.

Les chercheurs ont découvert que le système immunitaire des enfants vivant dans les zones rurales possède plusieurs moyens d’identifier les menaces et d’y faire face. De multiples voies immunitaires se développent en réponse aux expositions protectrices en début de vie, telles que le temps passé à l’extérieur et le temps passé avec des animaux, et aux expositions potentiellement néfastes, telles que les polluants et les infections virales.

L'étude a également étudié d'autres facteurs, notamment le mode de naissance et les niveaux de revenus. Les enfants ruraux naissaient moins fréquemment par césarienne et les familles rurales avaient des niveaux de revenus inférieurs à ceux des familles urbaines de cette cohorte.

Cependant, même si ces différences ont été observées entre les familles rurales et urbaines, leur association avec les différences d'expression génétique était beaucoup moins prononcée que les associations avec l'exposition aux animaux et le temps passé à l'extérieur.

L'étude a examiné comment les facteurs environnementaux sont liés à la présence de dermatite atopique ou d'eczéma chez les enfants sud-africains âgés de 15 à 35 mois vivant dans des zones rurales et urbaines.

Les résultats soutiennent un ensemble de preuves selon lesquelles l'exposition à certains stimuli environnementaux et facteurs liés au mode de vie pendant l'enfance peut avoir des conséquences importantes sur la santé à court et à long terme d'une personne.

Le professeur Liam O'Mahony de l'UCC, responsable de l'étude, a déclaré : «Notre étude a révélé que de nombreux facteurs environnementaux importants étaient liés à une exposition altérée aux microbes au cours des premières années de la vie d'un jeune enfant, une étape cruciale dans la formation du système immunitaire d'une personne. car il est particulièrement sensible aux expositions environnementales, notamment aux infections, à la nutrition et au microbiome.»

«Cette 'fenêtre d'opportunité immunologique' joue un rôle essentiel dans l'établissement des limites et des trajectoires de réaction de notre système immunitaire qui nous accompagnent toute la vie et influencent le risque de maladies à médiation immunitaire», a poursuivi le professeur O'Mahony.

«Ces expositions environnementales protectrices et néfastes en début de vie contribuent à façonner notre réponse immunitaire. Il est très important d’accroître notre compréhension des mécanismes et du rôle de l’environnement sur le développement immunitaire, et des recherches comme celle-ci peuvent aider à ouvrir la voie à de nouveaux développements dans le diagnostic précoce des maladies et à accélérer les interventions pour une modulation plus spécifique et plus sûre de l’activité immunitaire.

La recherche a été menée par APC Microbiome Ireland et UCC avec l’Université du Cap, l’Institut suisse de recherche sur les allergies et l’asthme, l’Université de Stanford et l’Institut Karolinska.

NB : Merci à André Heitz d’avoir communiqué cette information.