Comment les bactéries qui vivent dans nos intestins ou microbiote intestinal, survivent-elles à ces environnements pauvres en oxygène ? Les chercheurs de l'ITQB (Instituto de Tecnologia Química e Biológica) NOVA (Lisbonne), en collaboration avec l'Institut Pasteur de Paris, décryptent les mécanismes qui permettent la survie du pathogène anaérobie Clostridioides difficile (C. difficile) dans l'intestin. Ces travaux, présentés dans mBio, permettent une meilleure compréhension des mécanismes de résistance et de survie de ces bactéries.
C. difficile est en effet un pathogène qui ne peut se développer que dans des environnements sans oxygène mais est capable de survivre à de faibles niveaux d'oxygène. C. difficile est aussi une cause majeure de troubles intestinaux associés à l'utilisation d'antibiotiques, provoquant 124.000 cas d’infection chaque année en Europe, principalement dans le cadre d’infections nosocomiales. Les souches pathogènes de C. difficile sont une cause importante de ces infections en environnements de soins de santé et constituent une source notable d’antibiorésistances. Il est donc essentiel que ces mécanismes soient mieux compris, écrivent les auteurs.
Il existe différents niveaux d'oxygène le long du tractus gastro-intestinal,
ce qui pose un défi à toutes ces bactéries du microbiome humain, tels que C. difficile. Il a été démontré que 2 familles d'enzymes, les protéines flavodiirones et les rubrérérythrines, jouent un rôle clé dans la protection de ces organismes contre le stress oxydatif. « On en savait peu sur les protéines réellement impliquées dans la capacité de C. difficile à tolérer l'O2 ».
Flavodiirones et rubrérérythrines : l’étude confirme ce rôle clé des protéines flavodiirones et rubrérérythrines qui permettent à C. difficile de se développer et de survivre, dans des conditions telles que celles rencontrées dans le côlon. Deux types de protéines de rubrérythrines semblent jouer un rôle bien particulier : les scientifiques montrent sur une souche mutante de C. difficile, que l'inactivation de ces 2 rubrérérythrines a conduit les bactéries à ne pas croître à un niveau d'oxygène supérieur à 0,1%, une différence significative par rapport à la résistance habituelle des bactéries, qui peut aller jusqu'à 0,4% d'O2.
En démontrant que ces 2 protéines sont essentielles à la survie de C. difficile, l’équipe apporte un nouvel éclairage sur les mécanismes de résistance de ces bactéries. Des mécanismes qui pourraient être ciblés soit pour éliminer les mauvaises bactéries, soit pour favoriser la survie des bactéries bénéfiques.
Source : mBio Nov, 2020 DOI: 10.1128/mBio.01559-20 How the Anaerobic Enteropathogen Clostridioides difficile Tolerates Low O2 Tensions
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