Tuberculose: tirer parti du "suicide" du bacille
Publié par Isabelle le 21/02/2019 à 14:00
Source: CNRS
La bactérie responsable de la tuberculose produit une toxine mortelle pour elle à moins d'être neutralisée par une protéine antidote. C'est la découverte d'une équipe européenne co-coordonnée par des chercheurs de l'Institut de pharmacologie et de biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences naturelles et de l'histoire naturelle des êtres...) structurale (IPBS, CNRS/UT3 - Paul Sabatier) et de l'EMBL, publiée dans la revue Molecular Cell le 18 février 2019. Les scientifiques cherchent à présent à détourner ce mécanisme de "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...)" à des fins thérapeutiques.


La toxine MbcT induit (L'induit est un organe généralement électromagnétique utilisé en électrotechnique chargé de recevoir l'induction de l'inducteur et de la transformer en électricité (générateur) ou en force (moteur).) 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...) de Mycobacterium tuberculosis. Lorsque la toxine MbcT est produite sans son 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...), elle induit la mort des bactéries (marquées en rouge). © Antonio Peixoto, Claude Gutierrez et Olivier Neyrolles / IPBS / CNRS-UT3 - Paul Sabatier

Les bactéries produisent des molécules toxiques pour elles-mêmes, qui sont activées lorsque l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend actuellement à prendre...) devient défavorable: elles ralentissent alors la croissance de la population bactérienne en attendant le retour de conditions plus clémentes. Certaines de ces toxines vont jusqu'à tuer les bactéries qui les produisent. La signification d'un tel "suicide" reste débattue: il pourrait servir de défense antivirale en éliminant les bactéries infectées pour épargner leurs voisines, ou permettre, en condition de carence nutritionnelle, le "sacrifice" d'une partie des bactéries au profit du reste de la population. En conditions normales, les bactéries produisent des protéines antidotes qui neutralisent l'effet de ces toxines.

L'équipe de chercheurs vient d'identifier une telle toxine de "suicide", appelée MbcT, chez le bacille de la tuberculose (La tuberculose est une maladie infectieuse transmissible et non immunisante, avec des signes cliniques variables. Elle est provoquée par une...), Mycobacterium tuberculosis. Lorsqu'elle n'est pas neutralisée par son antitoxine MbcA, MbcT tue 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...) en dégradant son contenu en NAD, une petite molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus petite quantité de matière possédant les...) nécessaire à la vie (La vie est le nom donné :), selon une réaction qui n'avait encore jamais été mise en évidence.

En outre, l'équipe d'Olivier Neyrolles, chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines de recherche sont diversifiés...) CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) à l'IPBS, a montré l'intérêt thérapeutique (La thérapeutique (du grec therapeuein, soigner) est la partie de la médecine qui étudie et applique le traitement des maladies.) de cette toxine. Les chercheurs ont infecté des cellules humaines et des souris (Le terme souris est un nom vernaculaire ambigu qui peut désigner, pour les francophones, avant tout l’espèce commune Mus musculus, connue aussi comme animal de compagnie ou de...) avec une souche de tuberculose dépourvue de ce système toxine-antitoxine, mais chez laquelle ils pouvaient déclencher artificiellement la production de la toxine MbcT. L'activation (Activation peut faire référence à :) de la toxine a drastiquement diminué le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de bactéries infectant les cellules et a augmenté la survie des souris.

Ces résultats ouvrent donc une piste de traitement totalement inédite pour combattre la tuberculose, qui reste l'une des 10 premières causes de décès au monde (Le mot monde peut désigner :). Un enjeu d'autant plus important face aux résistances aux antibiotiques développées par certaines souches de Mycobacterium tuberculosis. Les chercheurs de l'EMBL ayant déterminé la structure 3D du complexe MbcT-MbcA, les différentes équipes travaillent à présent à l'identification de composés capables de libérer la toxine de son antidote. Ces molécules pourraient être utiles pour combattre d'autres infections puisque des systèmes analogues ont été identifiés chez d'autres bactéries pathogènes.

Ces travaux ont été financés, entre autres, par l'Agence nationale de la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances...) (ANR), la Fondation pour la recherche médicale (La recherche médicale se divise en recherche fondamentale et clinique.) (FRM) et la Fondation Bettencourt-Schueller.

Bibliographie

An NAD+ phosphorylase toxin triggers Mycobacterium tuberculosis cell death, Diana Mendes Freire*, Claude Gutierrez*, Acely Garza-Garcia, Anna D. Grabowska, Ambre J. Sala, Kanchiyaphat Ariyachaokun, Terezie Panikova, Katherine S.H. Beckham, André Colom, Vivian Pogenberg, Michele Cianci, Anne Tuukkanen, Yves-Marie Boudehen, Antonio Peixoto, Laure Botella, Dmitri I. Svergun, Dirk Schnappinger, Thomas R. Schneider, Pierre Genevaux, Luiz Pedro S. de Carvalho, Matthias Wilmanns, Annabel H.A. Parret** and Olivier Neyrolles**.Molecular Cell, 18 février 2019.
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