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Fait marquant | Maladies infectieuses

Pas de virulence sans coopération



Après avoir mis en évidence un nouveau mécanisme de virulence bactérienne chez Pseudomona aeruginosa faisant appel à une toxine nommée Exolysine, des chercheurs du laboratoire Biologie du Cancer et de l’Infection montrent que les pili de type IV sont nécessaires pour que ExlA exerce son activité cytotoxique en créant un contact étroit entre la bactérie et la cellule hôte.​

Publié le 7 avril 2017
Pseudomonas aeruginosa est le pathogène opportuniste majeur pour l’homme. Cette bactérie multi-résistante aux antibiotiques est notamment responsable d’infections graves dans les hôpitaux. La virulence majeure de P. aeruginosa est généralement attribuée au système de sécrétion de type 3 (SST3) qui est une machinerie moléculaire complexe mimant une aiguille injectant des toxines directement dans le cytoplasme des cellules hôtes. Ce système est-il universel chez Pseudomonas aeruginosa ou bien ce pathogène a-t-il développé d’autres stratégies de virulence ?

Récemment, l’équipe Pathogenèse Bactérienne et Réponses Cellulaires du Laboratoire Biologie du Cancer et de l’Infection a mis en évidence un nouveau mécanisme de virulence chez des souches cliniques dépourvues de SST3 et provoquant des pneumonies hémorragiques [1, 2]. Ces travaux ont mis en évidence une toxine, nommée l’Exolysine (ExlA), qui forme des pores dans les membranes des cellules eucaryotes ce qui provoque le relargage du contenu cytoplasmique. ExlA est caractérisée par la présence de plusieurs domaines permettant son export à travers la membrane bactérienne, son adhésion aux cellules et la formation de pores per se dans la membrane de la cellule eucaryote cible. Les études de la cytotoxicité induite par ExlA ont suggéré que d’autres facteurs bactériens sont nécessaires à l’action d’ExlA.

C’est à la recherche de tels facteurs que Pauline Basso, doctorante dans l’équipe Pathogenèse Bactérienne et Réponses Cellulaires, en collaboration avec le laboratoire du Pr S. Lory au Harvard Medical School de Boston, a construit une banque de 7 000 mutants par transposition dans un isolat clinique exprimant ExlA. Elle a ensuite criblé cette banque par imagerie à haut débit à la recherche de mutants qui ne sont pas capables d’induire la cytotoxicité [3]. Par cette approche, les chercheurs ont mis en évidence que les appendices extracellulaires appelés pili de type 4 (PT4) sont nécessaires à la cytotoxicité et la mobilité des bactéries et à leur adhésion aux cellules eucaryotes. PT4 permettent un contact rapproché entre la bactérie et la cellule hôte, provoquant ainsi la création de fortes concentrations locales en ExlA ce qui favorise la formation du pore (
Figure).

Ainsi, cette étude a permis de proposer un modèle de coopération entre deux systèmes de virulence chez P. aeruginosa.


Coopération entre ExlA et pili de type 4 (T4P). ExlB : protéine dans la membrane externe permettant l’export d’ExlA.

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