Une bactérie intestinale typique qui peut se propager à travers le corps et provoquer une infection grave résiste aux défenses immunitaires naturelles et aux antibiotiques en renforçant sa couche externe protectrice, connue sous le nom d’enveloppe cellulaire, selon une nouvelle étude des chercheurs de Weill Cornell Medicine. La découverte suggère de nouvelles façons possibles de cibler ces infections bactériennes.
La recherche, publiée le 10 novembre dans mBiomet en lumière certains des changements sous-jacents qui peuvent se produire lorsque les populations d’Enterococcus faecalis (E. faecalis) se déplacent à travers la muqueuse épithéliale de l’intestin et s’échappent pour atteindre d’autres sites corporels.
« Les infections systémiques à E. faecalis peuvent être mortelles car ce microbe a une capacité remarquable à s’adapter à divers environnements et à résister aux traitements », a déclaré la chercheuse principale, la Dre Diana K. Morales, professeure adjointe de microbiologie et d’immunologie en obstétrique et gynécologie à Weill Cornell. Médecine.
Les personnes à risque de développer ces infections comprennent celles qui prennent des antibiotiques ou dont le système immunitaire est affaibli, ce qui facilite la prolifération d’E. faecalis dans l’intestin. Comprendre comment E. faecalis sort de l’intestin et se propage pourrait un jour aider les scientifiques à trouver de petites molécules pour arrêter la dissémination extra-intestinale de la bactérie, prévenant ainsi les infections dangereuses.
La façon dont la bactérie peut se déplacer hors de l’intestin et vers d’autres organes est restée largement inexplorée. Cependant, les chercheurs ont observé qu’il existe deux populations différentes de la même espèce de bactérie, a déclaré le Dr Morales. Une population développe des traits qui lui permettent de traverser la barrière intestinale en acquérant une résistance avantageuse aux antimicrobiens, tandis que l’autre reste en place.
Dans une série d’études antérieures en laboratoire sur la bactérie, les chercheurs ont découvert que l’E. faecalis motile produit des molécules formées par des chaînes de sucre appelées polysaccharides qui permettent à la bactérie de s’agréger ou de s’agglutiner. « Lorsque ces bactéries s’agrègent, elles semblent développer une capacité à se déplacer », a déclaré le Dr Morales.
Dans la présente étude, les chercheurs, dont l’auteur principal, le Dr Yusibeska Ramos, chercheur associé en obstétrique et gynécologie, ont découvert que la forme mobile d’E. faecalis a une enveloppe cellulaire contenant des quantités accrues de glycolipides, qui sont des molécules de graisse liées à un glucides.
La production accrue de glycolipides de l’enveloppe cellulaire semble aider la bactérie à résister aux facteurs de stress extracellulaires. Ces facteurs de stress comprennent l’agent antimicrobien daptomycine, un traitement courant de l’infection à E. faecalis, et les β-défensines, petites molécules produites par les cellules épithéliales intestinales pour dissuader l’infection.
Les chercheurs ont également découvert que les mutations génétiques qui inhibent la production de glycolipides rendaient E. faecalis plus sensible à ces facteurs de stress et réduisaient la capacité de la bactérie à pénétrer les surfaces cellulaires et à se déplacer dans les cellules épithéliales intestinales.
La prochaine étape pour les chercheurs est d’évaluer des modèles in vivo supplémentaires pour confirmer si les voies moléculaires découvertes dans l’étude actuelle sont nécessaires pour que la bactérie sorte de l’intestin. « Nous sommes également intéressés par l’identification d’approches pharmacologiques qui peuvent cibler ces voies spécifiques dans le but d’aider un jour les patients à mieux combattre les infections par ce microbe intestinal », a déclaré le Dr Morales.
Plus d’information:
Yusibeska Ramos et al, le remodelage de l’enveloppe des cellules entérococciques pendant la pénétration de surface favorise la résistance intrinsèque au stress, mBio (2022). DOI : 10.1128/mbio.02294-22