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Un merveilleux voyage dans le monde bactérien : comment ces protéines effectrices affectent-elles le système immunitaire ?
Dans le monde microscopique, la présence de bactéries est une arme à double tranchant pour la santé de leurs hôtes. À mesure que la science progresse, notre compréhension s’améliore, en particulier sur la manière dont les bactéries utilisent des protéines effectrices spécifiques pour interagir avec le système immunitaire de l’hôte. Cet article vous permettra de comprendre le mécanisme d’action de ces protéines effectrices, leur diversité et la manière dont elles affectent la réponse immunitaire de l’hôte.
Les protéines effectrices sont des protéines sécrétées par des bactéries pathogènes et pénètrent dans les cellules hôtes principalement par trois systèmes de sécrétion.
Fonction et mécanisme des protéines effectrices
Les protéines effectrices jouent un rôle crucial dans la pathogénicité bactérienne. Ces protéines peuvent aider les agents pathogènes à envahir les tissus de l’hôte, à supprimer le système immunitaire de l’hôte ou à assurer la survie des agents pathogènes au sein de l’hôte. Certaines bactéries sont capables d’injecter quelques protéines effectrices dans les cellules hôtes, tandis que d’autres peuvent injecter des dizaines ou des centaines de protéines effectrices différentes.
Par exemple, l’agent pathogène de la peste (Yersinia pestis) perd complètement sa pathogénicité s’il perd son T3SS, même s’il pénètre directement dans le sang.
En révélant la diversité de ces protéines effectrices, les scientifiques ont découvert que la plupart des bactéries pathogènes ont la capacité de sécréter des protéines effectrices. Cependant, le nombre exact et les fonctions de la plupart des agents pathogènes restent mal compris. Bien que les protéines effectrices puissent être prédites par séquençage du génome, ces prédictions ne sont pas toujours exactes et leur validation se heurte à des difficultés expérimentales.
Diversité des protéines effectrices
Par exemple, certaines études sur les bactéries pathogènes Escherichia coli (E. coli) ont montré que même si plus de 60 protéines effectrices avaient été prédites, seules 39 d’entre elles avaient été effectivement sécrétées dans les cellules Caco-2 humaines. Au sein d’une même espèce bactérienne, différentes souches possèdent souvent des répertoires différents de protéines effectrices, ce qui complique encore davantage notre compréhension de leur signification biologique.
Interactions avec le système immunitaireLes protéines effectrices ont un large éventail de fonctions, affectant divers processus internes des cellules hôtes. Par exemple, les protéines effectrices T3SS des bactéries pathogènes Escherichia coli, Shigella, Salmonella et Yersinia régulent la dynamique de l’actine des cellules hôtes, favorisant ainsi leur propre attachement ou invasion et les aidant à échapper à l’attaque des phagocytes.
La manipulation de la voie endocytaire est essentielle pour que les bactéries puissent pénétrer et survivre dans les cellules hôtes.
Par exemple, Salmonella est capable de manipuler le mouvement des endosomes pour former des vésicules résistantes à la survie (SCV) nécessaires à la survie, tandis que Schistosoma japonicum évite ce processus en dissolvant rapidement ses endosomes. Ce mouvement et cette manipulation affectent non seulement la capacité de survie des bactéries, mais ont également un impact significatif sur la réponse immunitaire de l’hôte.
Régulation du système immunitaire
Une fois qu'un pathogène se lie au récepteur d'une cellule hôte, le système immunitaire initie une série de voies de signalisation qui conduisent à la libération de cytokines, qui régulent la réponse à l'infection. Parmi elles, certaines protéines effectrices bactériennes interagissent avec NF-kB et sa voie de signalisation pour inhiber la réponse immunitaire de l'hôte, aidant ainsi les agents pathogènes à survivre avec succès dans l'hôte.
Par exemple, la protéine effectrice NleC d’EPEC/EHEC clive la sous-unité p65 de NF-kB et empêche la production d’IL-8.
Les fonctions de ces protéines effectrices ne se limitent pas à la suppression des réponses immunitaires. Certaines protéines effectrices peuvent également induire la mort des cellules hôtes, favorisant ainsi la transplantation et la prolifération bactériennes. De plus, la richesse et la diversité de ces protéines effectrices rendent les stratégies d’infection de chaque pathogène différentes.
Ressources et perspectives
À mesure que la recherche s’approfondit, de plus en plus de bases de données ont été établies, telles que EffectiveDB et T3DB, permettant aux chercheurs de mieux comprendre ces protéines effectrices et leurs mécanismes potentiels. Ces ressources aident non seulement à confirmer les protéines effectrices connues, mais également à prédire de nouvelles protéines, facilitant ainsi des recherches plus approfondies sur ces interactions complexes.
En résumé, les protéines effectrices bactériennes jouent un rôle irremplaçable dans le processus d’infection et elles affectent le système immunitaire de l’hôte de diverses manières. À mesure que notre compréhension de ces protéines effectrices continue de s’approfondir, sera-t-il possible de développer à l’avenir des thérapies ciblant ces protéines effectrices pour lutter efficacement contre les infections bactériennes ?
