Une nouvelle étude met en évidence comment une souche virulente d’E. coli contourne le mécanisme de défense de l’intestin, ouvrant potentiellement de nouvelles voies pour le traitement des infections et des problèmes intestinaux chroniques.
Dans une nouvelle découverte alarmante, des chercheurs de Genentech et de l'Oregon Health & Science University (OHSU) ont identifié comment une souche virulente de E. coli, connu pour provoquer des diarrhées sanglantes, peut contourner le mécanisme de défense naturel de l'intestin.
L'étude, publié aujourd'hui dans la revue Nature, met en lumière comment cette souche dangereuse de E. coli Il injecte une protéine appelée NleL dans les cellules intestinales, dégradant ainsi les enzymes essentielles – ROCK1 et ROCK2 – nécessaires à l'expulsion des cellules infectées de la paroi intestinale. Cela permet aux bactéries de se propager plus facilement dans l'organisme.
En règle générale, les cellules intestinales possèdent des mécanismes robustes pour expulser rapidement les cellules infectées et stopper l'infection. La paroi intestinale, composée de cellules denses, agit comme une première ligne de défense pour empêcher les bactéries nocives de pénétrer dans la circulation sanguine. Si une cellule est infectée, elle se sacrifie en se déplaçant dans l'intestin pour être évacuée.
Ce processus est contrecarré par la protéine NleL, ce qui donne aux bactéries le champ libre pour se multiplier.
« Cette étude montre que les bactéries pathogènes peuvent empêcher les cellules infectées d'être expulsées », a déclaré Isabella Rauch, auteure principale et professeure agrégée de microbiologie moléculaire et d'immunologie à la faculté de médecine de l'OHSU, dans un communiqué de presse. « C'est une stratégie totalement différente de ce que nous avons observé jusqu'à présent. Certaines bactéries tentent de se cacher, mais celle-ci bloque la voie de fuite des cellules. »
Ouvrir la voie à de nouveaux traitements
L'expertise du Dr Rauch réside dans la compréhension des interactions complexes entre la paroi intestinale et les envahisseurs microbiens. Ses travaux sont particulièrement importants pour la lutte contre les maladies infectieuses et les affections chroniques comme les maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (MICI).
« Nous savons maintenant que la paroi intestinale n'est pas seulement une paroi passive », a ajouté Rauch. « Ces cellules sont très efficaces pour détecter précocement les infections et y répondre avant même que le système immunitaire n'intervienne. »
L'étude est le fruit d'une collaboration entre des experts en biochimie de Genentech et l'équipe de Rauch à l'OHSU. Ensemble, ils ont démontré que E. coli La souche porteuse de la protéine NleL est beaucoup plus efficace pour infecter l’intestin en empêchant l’expulsion rapide des cellules infectées.
« Nous avons pu démontrer que lorsque les bactéries transportent cette protéine, elles infectent beaucoup mieux l'intestin », a ajouté Rauch. « Elles empêchent l'élimination rapide des cellules infectées, ce qui leur donne plus de temps pour se multiplier et infecter davantage de cellules. »
Cette découverte ouvre la voie à de nouveaux traitements ciblant les mécanismes bactériens plutôt que de tuer directement les bactéries, comme le font les antibiotiques conventionnels.
« En comprenant comment les bactéries contournent les défenses de notre organisme, les scientifiques pourraient concevoir des thérapies antivirales sans antibiotiques », a ajouté Rauch. « C'est essentiel, surtout face à la résistance croissante aux antibiotiques. »
Un problème de santé mondial
Les implications de cette étude sont de grande portée. Ceci E. coli La souche présente un risque élevé, en particulier pour les jeunes enfants, plus vulnérables à la déshydratation causée par la diarrhée. De plus, le changement climatique et l'affaiblissement des systèmes de sécurité alimentaire pourraient aggraver la prévalence de ces infections.
« Ces bactéries constituent déjà un sérieux problème dans les régions où l'hygiène est déficiente », a ajouté Rauch. « Mais avec la hausse des températures et la réduction des contrôles de sécurité alimentaire, elles constituent également une menace croissante dans les pays développés. »
Ces résultats offrent également des informations précieuses sur les troubles intestinaux, notamment les MICI et les cancers gastro-intestinaux. Comprendre le processus d'extrusion cellulaire pourrait éclairer la manière dont l'intestin maintient ses défenses et offrir des indices sur les dysfonctionnements liés à une desquamation trop fréquente de la muqueuse intestinale.
« Ce processus d'extrusion cellulaire se produit constamment à faible intensité dans les intestins sains », a ajouté Rauch. « Mais dans les MICI, il s'intensifie, et nous ne comprenons pas encore totalement pourquoi. De même, nous observons ce phénomène dans les cancers gastro-intestinaux. Cette recherche nous permet de mieux comprendre les deux aspects de l'équation, à la fois comment l'organisme se protège et comment les choses évoluent. »