Cette équipe de gastroentérologues de l’Université du Texas a cherché à comprendre pourquoi, alors que la bactérie gram-négative Helicobacter pylori (H. pylori) colonise l'estomac de la majorité de la population mondiale et que la plupart des gens ne connaissent jamais de complications majeures, chez certaines personnes en revanche les infections à H. pylori augmentent le risque de cancer gastrique, ainsi que d'autres maladies telles que les ulcères gastroduodénaux et la gastrite.
Actuellement, les infections à H. pylori peuvent être traitées avec un cocktail d'antibiotiques, mais l'émergence rapide d'une résistance aux antibiotiques chez H. pylori devient une préoccupation majeure. Ici, l'auteur principal, Pushkar Lele, professeur de génie à l'université Texas A&M, propose de développer des traitements ciblant le système de motilité de la bactérie pour éliminer le risque de résistance aux antibiotiques.Il présente ces travaux, encore très expérimentaux, dans la revue eLife.
Comment H. pylori localise son point de chute idéal dans l'estomac d'un hôte.
Les bactéries mobiles telles que H. pylori nagent en faisant tourner des appendices en forme de flagelles. Elles naviguent en détectant des signaux chimiques dans leur environnement, un processus connu sous le nom de chimiotaxie. Cette voie de signalisation intracellulaire – le réseau de chimiotaxie – facilite la navigation en contrôlant le sens de rotation des flagelles. La compréhension actuelle du fonctionnement du réseau de chimiotaxie est basée sur des études sur Escherichia coli (E. coli), un bon modèle d’étude à la fois pour la chimiotaxie et pour la motilité bactériennes. Le réseau de chimiotaxie dans E. coli module la probabilité de rotation dans le sens des aiguilles d'une montre dans des flagelles (normalement tournants dans le sens inverse des aiguilles d'une montre) pour aider la cellule à migrer vers des environnements chimiques favorables. Jusque-là on ignorait comment le réseau de chimiotaxie module les fonctions flagellaires chez H. pylori.
Une nouvelle approche sans sonde pour étudier les fonctions flagellaires chez H. pylori : alors que les techniques habituelles par sonde ne fonctionnent pas bien pour étudier les fonctions flagellaires chez H. pylori, l’équipe a développé une nouvelle approche qui exploite le fait que les cellules nagent en cercles dans le sens des aiguilles d'une montre près des surfaces en verre, alors que leurs flagelles tournent dans le sens inverse des aiguilles d'une montre -et dans le sens contraire lorsque leurs flagelles tournaient dans le sens des aiguilles d'une montre.
Cette étude expérimentale aboutit à une meilleure compréhension des différences de motilité entre E. coli et H. pylori : alors que H. coli préfère l'estomac, E. coli se trouve dans le tractus gastro-intestinal inférieur. Les caractéristiques physiques des flagelles de H. pylori leur permettent de tourner en avant et en arrière, contrairement à E. coli. En bloquant ou en modulant chez H. pylori la rotation flagellaire dans le sens horaire, les scientifiques pensent pouvoir induire des erreurs de chimiotaxie chez H. pylori et donc l’empêcher d’atteindre sa cible !
De prochaines études qui visent à développer des interventions médicamenteuses ou diététiques pour inhiber la chimiotaxie d’H. pylori sont d'ores et déjà programmées.
Source: eLife 25, Jan 2021 DOI : 10.7554/eLife.63936 Asymmetric random walks reveal that the chemotaxis network modulates flagellar rotational bias in Helicobacter pylori
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