Recherchez sur tout Techno-Science.net
       
Techno-Science.net : Suivez l'actualité des sciences et des technologies, découvrez, commentez
Catégories
Techniques
Sciences
Encore plus...
Techno-Science.net
Photo Mystérieuse

Que représente
cette image ?
Posté par Adrien le Lundi 29/02/2016 à 00:00
Une nouvelle façon de lutter contre les bactéries ?
Chez les bactéries, les systèmes toxine-antitoxine se composent d'un ensemble de deux gènes étroitement liés. Situés sur le même chromosome, ils codent à la fois pour une protéine "poison" (la toxine) et pour un "antidote (Un antidote est une substance ou un élément chimique pouvant guérir une personne ou un animal d'un poison ou d'une maladie (pouvant provoquer un empoisonnement, une maladie...). Le plus souvent, l'antidote consiste à...)" correspondant (l'antitoxine). Normalement, l'antitoxine se fixe sur la toxine (Une toxine est une substance toxique pour un ou plusieurs organismes vivants. Le Petit Larousse de 2009, toutefois, définit la toxine comme une « substance toxique élaborée par un organisme vivant...), empêchant celle-ci d'agir. Or, en réponse à un stress (Le stress (« contrainte » en anglais), ou syndrome général d'adaptation, est l'ensemble des réponses d'un organisme soumis à des contraintes environnementales. Dans le langage courant,...) environnemental, les protéines de l'antitoxine se dégradent, permettant à la toxine d'empoisonner les cellules. Une équipe de microbiologistes de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études...) de Genève (UNIGE) ont étudié le système toxine-antitoxine HigBA, présent dans de nombreuses bactéries pathogènes et non-pathogènes, et découvert un nouveau mécanisme régulateur. En agissant sur la toxine, ce mécanisme constitue en quelque sorte un "bouton suicide (Le suicide (du latin suicidium, du verbe sui caedere « se massacrer soi-même ») est l’acte délibéré de mettre fin à sa propre vie. Dans le domaine médical, on parle aussi...)" qui tue la cellule. Une découverte qui ouvre potentiellement la porte à de nouveaux traitements des infections bactériennes. A lire dans Nature Microbiology.

Depuis un certain temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), les scientifiques étudient la possibilité d'utiliser des systèmes toxine-antitoxine comme moyen de lutte contre les infections bactériennes. Or, en fonction des toxines impliquées, leur activation (Activation peut faire référence à :) a pour résultat soit de tuer les bactéries, soit de les plonger dans un état de dormance durant lequel elles deviennent persistantes aux antibiotiques. A l'issue du traitement antibiotique (Un antibiotique (du grec anti : « contre », et bios : « la vie ») est une molécule qui détruit ou bloque la croissance des...), les cellules bactériennes sortent de leur hibernation (L’hibernation est un état d’hypothermie régulée, durant plusieurs jours ou semaines qui permet aux animaux de conserver leur énergie pendant l’hiver....), plus agressives et coriaces que jamais. L'activation de toxines est donc un outil (Un outil est un objet finalisé utilisé par un être vivant dans le but d'augmenter son efficacité naturelle dans l'action. Cette augmentation se traduit par la simplification des...) à utiliser avec grande prudence.

Patrick Viollier et son équipe de la Faculté de médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du corps humain (anatomie), son fonctionnement normal (physiologie), et cherchant à...) de l'UNIGE étudient la bactérie (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart des bactéries possèdent une paroi cellulaire glucidique, le...) Caulobacter crescentus. Ils avaient mis en évidence, dans leurs précédents travaux, le système toxine-antitoxine HigBA. Ils sont aujourd'hui en mesure d'expliquer pourquoi ce système en particulier pourrait s'avérer être une arme puissante contre les infections bactériennes. "Normalement, l'activation de toxines fait entrer les cellules dans un état d'hibernation en arrêtant leurs fonctions de base, ce qui leur permet de se réactiver ultérieurement", explique Clare Kirkpatrick, auteure principale de l'étude. "HigBA, en revanche, agit de manière très ciblée, tant pour les conditions de son activation que pour la manière dont il y répond. Exclusivement destiné à répondre aux lésions causées à l'ADN de ces bactéries, il attaque un petit ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut...) de cibles essentielles dans la cellule, entraînant inévitablement la mort (La mort est l'état définitif d'un organisme biologique qui cesse de vivre (même si on a pu parler de la mort dans un sens cosmique plus général, incluant par exemple la mort des...) cellulaire."

Lutter contre les bactéries avec leurs propres armes

Dans la plupart des cas, il est impossible de désactiver artificiellement le gène (Un gène est une séquence d'acide désoxyribonucléique (ADN) qui spécifie la synthèse d'une chaîne de polypeptide ou d'un acide ribonucléique (ARN) fonctionnel. On peut également définir un...) de l'antitoxine. Les scientifiques de l'UNIGE y sont cependant parvenus grâce au mécanisme particulier régissant la régulation (Le terme de régulation renvoie dans son sens concret à une discipline technique, qui se rattache au plan scientifique à l'automatique.) des gènes de HigBA. De manière générale, l'expression des gènes est régulée par des protéines de liaisons appelés "facteurs de transcription", qui peuvent soit activer, ou au contraire réprimer, l'expression des gènes. Dans la famille des systèmes toxine-antitoxine à laquelle HigBA appartient, l'antitoxine agit comme un facteur répressif de transcription qui empêche le gène de la toxine, comme celui de l'antitoxine, d'être exprimés.

Normalement, l'antitoxine est le seul et unique facteur de transcription régulant l'expression des gènes de la toxine et de l'antitoxine. Le système HigBA, en revanche, est aussi régulé par un second facteur de transcription se mettant en action en réponse aux lésions de l'ADN. Celui-ci est capable de réprimer la transcription des gènes beaucoup plus rigoureusement que ce qu'accomplissent habituellement les antitoxines. C'est cette double régulation qui permet la mutation du gène de l'antitoxine: au lieu de répondre au stress en général, il ne répond qu'au stress lié aux dommages causés à l'ADN. "Contre toute attente, nous avons constaté que HigBA agit comme un "bouton suicide" hautement spécifique lorsque l'ADN des bactéries subit des lésions, comme celles causées par les antibiotiques", ajoute Clare Kirkpatrick.

Le système toxine-antitoxine HigBA se trouvant dans de nombreuses bactéries, le mécanisme identifié chez C. crenscentus devrait également être présent dans ces autres bactéries. À partir de là, des stratégies visant à activer ou bloquer la toxine peuvent être imaginées. "Notre découverte peut changer notre manière de lutter contre les infections bactériennes. Plutôt que d'utiliser des armes chimiques, c'est-à-dire de manière générale un antibiotique, nous pourrions forcer les bactéries à retourner leurs armes contre elles-mêmes en utilisant deux antibiotiques specifiques conjointement", conclut Patrick Viollier.

Commentez et débattez de cette actualité sur notre forum Techno-Science.net. Vous pouvez également partager cette actualité sur Facebook, Twitter et les autres réseaux sociaux.
Icone partage sur Facebook Icone partage sur Twitter Partager sur Messenger Icone partage sur Delicious Icone partage sur Myspace Flux RSS
Source: UNIGE - Université de Genève