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L'arme secrète des bactéries pathogènes : pourquoi perdre leur système de sécrétion les rend inoffensives ?
Dans le monde biologique, la compétition pour la survie des agents pathogènes est extrêmement féroce. Afin de survivre au sein de l'hôte, les bactéries pathogènes ont développé divers systèmes de sécrétion pour injecter des protéines effectrices dans les cellules hôte. Ces protéines effectrices facilitent leur invasion. suppression et autres fonctions. Le mécanisme à l’origine de ce processus, en particulier la raison pour laquelle la perte du système de sécrétion rend les bactéries pathogènes inoffensives, est devenu l’objet des dernières recherches.
Les protéines effectrices ont un large éventail de fonctions, couvrant une variété de processus internes dans les cellules.
Ces protéines effectrices pénètrent principalement dans les cellules hôtes via trois systèmes de sécrétion majeurs (T3SS, T4SS et T6SS). Prenons l'exemple du système de sécrétion de type 3 (TTSS). Lorsque des bactéries pathogènes telles que Yersinia pestis perdent ce système, il suffit de perdre complètement leur pouvoir pathogène, même lorsqu'elles sont introduites directement dans le sang.
En plus du système de sécrétion traditionnel, certaines bactéries utilisent également des vésicules de la membrane externe pour transporter les protéines effectrices. Cette approche permet aux bactéries d'ajuster de manière plus flexible leur environnement ou d'envahir les cellules cibles. Bien que nous puissions prédire la présence de certaines protéines effectrices grâce au séquençage du génome, le nombre de protéines effectrices chez de nombreuses bactéries reste flou. Par exemple, des études sur E. coli pathogène ont montré que même si plus de 60 protéines effectrices étaient prédites, seules 39 se sont effectivement révélées sécrétées dans les cellules humaines Caco-2.
Il existe également des différences significatives dans les protéines effectrices entre les différentes souches. En prenant comme exemple la bactérie phytopathogène Pseudomonas syringae, le nombre de protéines effectrices varie de 14 à plus de 150 types parmi différentes souches.
Une fois que ces bactéries sont englouties par les cellules hôtes, elles utilisent des protéines effectrices pour échapper à la réponse immunitaire de l'hôte.
Le mécanisme de fonctionnement de ces protéines effectrices est particulier. Elles contrôlent la voie endocytaire de la cellule hôte ou interfèrent avec le processus d'apoptose de l'hôte. Par exemple, les protéines effectrices de certaines bactéries pathogènes peuvent empêcher l’hôte d’initier le programme apoptotique, maintenant ainsi son environnement de survie. Les protéines effectrices de certaines bactéries, telles que Escherichia coli entéropathogène (EPEC), non seulement inhibent l'apoptose, mais favorisent également les réponses inflammatoires et accélèrent la propagation de l'infection.
Cette interaction complexe entre les micro-organismes et leurs hôtes nous amène souvent à repenser le fonctionnement du système immunitaire humain. Lorsque la réponse immunitaire de l'hôte est efficacement supprimée, les bactéries pathogènes peuvent facilement envahir et se reproduire. Cependant, si ce système de sécrétion efficace est interrompu, les bactéries perdront la capacité de combattre l'hôte et deviendront inoffensives.
La confrontation apparemment invisible entre micro-organismes est en réalité l'une des lois de survie les plus profondes du monde biologique. Cela concerne non seulement la manière dont les bactéries se défendent, mais nous éclaire également dans l’exploration de stratégies anti-infectieuses. À mesure que notre compréhension du comportement de ces micro-organismes augmente, la découverte du potentiel d’inverser ces agents pathogènes pourrait conduire à la création de nouveaux traitements.
L'attention de différents cas nous amène à réexaminer l'impact du système de sécrétion bactérienne sur sa pathogénicité.
En résumé, comprendre comment les bactéries pathogènes utilisent les protéines effectrices pour interagir avec les cellules hôtes est un élément important de l'étude de la pathogénicité. Cela ne se limite pas aux méthodes de prévention et de traitement dans le domaine médical, mais peut également inspirer le développement futur de la biotechnologie. Nous ne pouvons nous empêcher de nous demander si ces technologies anti-hôtes peuvent également constituer une percée dans les futurs traitements médicaux avancés pour lutter contre diverses maladies chroniques et aiguës ?
