Lutte contre les bactéries résistantes aux antibiotiques.

Depuis 4 ans, des chercheurs de l’UCL tentaient de comprendre comment les bactéries peuvent se défendre contre les antibiotiques, pour mieux les attaquer. Aujourd’hui, ces chercheurs ont compris le fonctionnement d’un mécanisme de défense et le résultat de leurs recherches est publié dans la prestigieuse revue scientifique Cell (la dernière publication d’un laboratoire de l’UCL dans Cell date des années ‘80).

Il existe deux grandes familles de bactéries : celles qui sont entourées d’une seule membrane (ou d’un seul mur d’enceinte) et celles qui sont entourées de deux membranes (ou deux murs d’enceinte). C’est à ce deuxième type de bactéries que s’est intéressée l’équipe de Jean-François Collet, professeur à l’Institut de Duve de l’UCL.

Pour qu’une bactérie survive, elle doit parvenir à garder intacts ses deux murs d’enceinte. Si l’un de ses murs est abîmé, elle meurt. Il était donc crucial pour les chercheurs UCL d’analyser les mécanismes de protection de ces « murs » bactériens (de trouver leur faille) afin de pouvoir mieux lutter contre ces systèmes de défense, en mettant au point de nouveaux antibiotiques.

Les chercheurs se sont intéressés à une protéine présente entre ces deux murs de protection, RcsF. Quand tout va bien, cette protéine est continuellement envoyée sur le 2e mur d’enceinte. Par contre, en cas d’attaque (par un antibiotique par ex.), la machinerie qui envoie RcsF sur le mur extérieur ne fonctionne plus : au lieu de se retrouver sur le 2e mur d’enceinte, RcsFse trouve coincée entre les deux fortifications (membranes), d’où elle envoie un signal d’alarme. Grâce à cette alerte, la bactérie enclenche des systèmes de défense (en envoyant d’autres protéines en renfort) afin de résister à l’attaque antibiotique.

Ce que les chercheurs de l’UCL sont parvenus à découvrir dans ce processus, c’est la manière dont la protéine RcsF parvient à sonner l’alarme. Concrètement, en cas de stress, coincée entre les deux murs, RcsF entre en contact avec une autre protéine, IgaA. C’est l’interaction entre ces deux protéines qui permet de donner l’alerte.

Quel était l’intérêt de découvrir ce mécanisme d’alerte ?

• En termes de recherche fondamentale, les chercheurs voulaient comprendre comment le système d’alerte fonctionnait. Ils ont fait une double découverte inattendue : le fait que la protéine RcsF se place sur le deuxième mur d’enceinte (à la surface de la bactérie) et qu’elle entre en interaction avec une 2e protéine, IgaA. Cette découverte débouche sur d’autres questions intéressantes car elle suggère que d’autres protéines peuvent emprunter le même chemin ;
• En termes de recherche appliquée, sachant que ce mécanisme d’alerte contribue à la défense des bactéries contre les antibiotiques, le but des chercheurs de l’UCL était de mieux comprendre le fonctionnement de ces protéines afin de pouvoir développer de nouveaux antibiotiques, qui by passeraient ce système d’alerte, et donc, in fine, de mieux lutter contre les infections bactériennes (comme les infections urinaires, liées à la bactérie Escherichia-coli, par ex.). En l’occurrence, les chercheurs pensent pouvoir utiliser les protéines de ce système comme cible pour casser la défense des bactéries et créer de nouveaux antibiotiques.

Actuellement, la résistance de certaines bactéries aux antibiotiques est un problème de santé majeur. De plus en plus de bactéries deviennent résistantes aux antibiotiques disponibles, parce qu’elles acquièrent de nouveaux mécanismes de défense. En ce sens, cette découverte UCL pourrait répondre à cette problématique grandissante.

Cette recherche a été menée à l’Institut de Duve de l’UCL, par une équipe internationale (Corée, Pologne, Liban, France, Belgique) d’une dizaine de microbiologistes et biochimistes, en collaboration avec un groupe du European Molecular Biology Laboratory (EMBL, Allemagne). Le financement principal de ce projet de recherche provient du Welbio (Institut wallon visant à soutenir la recherche d’excellence en sciences de la vie). C’est notamment grâce au Welbio que Jean-François Collet a pu engager un chercheur confirmé de l’Université de Harvard.

Plus d'informations sur le site internet de l'UCL .

Article décrivant cette recherche

Detecting envelope stress by monitoring β-barrel assembly.

Cho SH, Szewczyk J, Pesavento C, Zietek M, Banzhaf M, Roszczenko P, Asmar A, Laloux G, Hov AK, Leverrier P, Van der Henst C, Vertommen D, Typas A, Collet JF.

Cell (2014), 159(7):1652-64.

La presse en parle

LaLibre.be - Les bactéries font de la résistance et l’UCL contre-attaque –18/12/2014