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Spores et cellules de Bacillus cereus, bactérie agent de gastroentérites. Microscopie optique en contraste de phase. Les spores apparaissent brillantes et sont formées dans une cellule mère, plus sombre. Le diamètre de la spore est de 1 µm environ.. © Inra, GUINEBRETIERE Marie-Hélène

Perturber la communication entre les cellules pour inhiber la virulence de la bactérie Bacillus cereus

La découverte de nouvelles stratégies antimicrobiennes est un objectif majeur de santé publique. Chez Bacillus cereus, bactérie pathogène pour l’homme, l’expression des gènes de virulence est synchronisée et repose sur la capacité des microorganismes à communiquer entre eux. Des chercheurs de l’Inra et leurs collègues israéliens ont conçu des peptides de synthèse capables d’inhiber le système de communication intercellulaire impliqué dans ce processus. Ces travaux, publiés le 14 août 2018 dans la revue Chemical Communications, ouvrent la voie à des perspectives originales pour contrer la virulence des bactéries.

Mis à jour le 26/09/2018
Publié le 14/08/2018

Chez les bactéries Gram+, certaines fonctions sont régulées par des systèmes de communication intercellulaires appelés quorum sensing. Chez la bactérie pathogène Bacillus cereus, responsable d’intoxications alimentaires chez l’homme, mais aussi d’infections nosocomiales chez des individus affaiblis, le système PlcR-PapR contrôle la transcription des principaux gènes de virulence. Dans ce système, PapR est le peptide de signalisation et PlcR est le régulateur transcriptionnel. C’est ce processus clé du pouvoir pathogène de B. cereus que des chercheurs de l’Inra et leurs collègues israéliens de l’Université hébraïque de Jérusalem, ont exploré plus avant.

  

    

Alliant des techniques de biochimie et de génétique, les scientifiques ont élaboré des peptides synthétiques dérivés du peptide de signalisation PapR et mis en évidence la capacité de certains d’entre eux à inhiber le système PlcR-PapR de B. cereus et donc la production de facteurs de virulence par cette bactérie pathogène.

Ces peptides synthétiques n’affectent pas la croissance bactérienne mais bloquent l’activité régulatrice de PlcR quand ils sont utilisés précocement au cours de la croissance. Cette inhibition n’est pas levée par le peptide endogène de signalisation PapR. Ceci indique que ces peptides ont une action prolongée lors de la croissance de B. cereus.

Ces peptides sont les premiers inhibiteurs du système de quorum sensing chez B. cereus qui n’aient jamais été proposés. Leur conception et la démonstration de leur fonction antagoniste constituent une preuve de concept et une étape clé dans la mise en évidence et la caractérisation des systèmes bactériens de communication intercellulaires, domaine dans lequel ces mêmes chercheurs Inra sont leaders depuis de nombreuses années, en collaboration avec des partenaires nationaux et internationaux. Ils ouvrent des perspectives pour développer des stratégies médicales novatrices autour du quorum quenching qui réduisent ou abolissent la virulence des bactéries plutôt que de tenter d’éliminer celles-ci à l’aide d’antibiotiques, bactéricides ou bactériostatiques, au risque de sélectionner des microorganismes résistants.

Communication intercellulaire chez Bacillus cereus. A gauche, le peptide de signalisation naturel déclenche la production de facteurs de virulence en réponse à la communication entre cellules bactériennes (quorum sensing) ; à droite, le peptide de signalisation synthétique inhibe la production de facteurs de virulence en perturbant la communication entre les cellules bactériennes (quorum quenching).. © Inra
Communication intercellulaire chez Bacillus cereus. A gauche, le peptide de signalisation naturel déclenche la production de facteurs de virulence en réponse à la communication entre cellules bactériennes (quorum sensing) ; à droite, le peptide de signalisation synthétique inhibe la production de facteurs de virulence en perturbant la communication entre les cellules bactériennes (quorum quenching). © Inra

Contact(s)
Contact(s) scientifique(s) :

  • Didier Lereclus (01 34 65 21 00) Institut Microbiologie de l’Alimentation au service de la Santé - Micalis (Inra, AgroParisTech)
  • Leyla Slamti (01 34 65 23 82) Institut Microbiologie de l’Alimentation au service de la Santé - Micalis (Inra, AgroParisTech)
  • Zvi Hayouka Faculté d’Agriculture, alimentation et environnement, Université hébraïque de Jérusalem, Israël
Contact(s) presse :
Inra service de presse (01 42 75 91 86)
Département(s) associé(s) :
Microbiologie et chaîne alimentaire
Centre(s) associé(s) :
Jouy-en-Josas

Référence

Avishag Yehuda, Leyla Slamti, Racheli Bochnik-Tamir, Einav Malach, Didier Lereclus and Zvi Hayouka Turning off Bacillus cereus quorum sensing system with peptidic analogs Chemical Communications, 2018 DOI: 10.1039/C8CC05496G