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Enterococcus faecalis. © Inra, Thierry Meylheuc, INRA MIMA2 Micalis Platform

Des virus bactériens impliqués dans des maladies nosocomiales

Des chercheurs de l’Inra ont mis en évidence chez la bactérie Enterococcus faecalis un lien entre le mode d’action de prophages (génomes de virus intégrés dans des génomes de bactéries) et l’apparition de maladies infectieuses, dont des endocardites d’origine nosocomiale. Ils ont également montré que des antibiotiques de la famille des fluoroquinolones augmentent l’activité de ces prophages, ce qui provoque d’une part l’augmentation du potentiel infectieux des bactéries et d’autre part la diffusion de gènes de virulence à d’autres bactéries. Ces travaux publiés dans la revue Plos Genetics le 6 juin 2013, ouvrent la voie à une meilleure connaissance des mécanismes en jeu dans certaines maladies infectieuses.

Mis à jour le 22/06/2017
Publié le 07/06/2013
Mots-clés :

Enterococcus faecalis est une bactérie naturellement présente dans le tractus gastro-intestinal humain et résistante à de nombreux antibiotiques. De plus, sa capacité à acquérir de nouvelles résistances a contribué à son émergence au cours des dernières décennies ; cette espèce bactérienne est ainsi devenue une cause majeure d'infections nosocomiales(1) à travers le monde. L’adaptation de certaines populations bactériennes à l'environnement hospitalier a été récemment corrélée à l'enrichissement de leur génome par des éléments génétiques mobiles dont des prophages (voir encadré). Si le rôle des prophages dans l’évolution des génomes et le transfert de gènes chez les bactéries est bien établi, leur importance dans la dynamique des écosystèmes émerge avec la connaissance des métagénomes (ensemble des génomes bactériens dans un milieu donné).
Des chercheurs de l’Inra, en collaboration avec une équipe portugaise, ont caractérisé l'activité biologique de 6 prophages d’une souche d’E.faecalis provenant d’un milieu hospitalier. Ils ont mis en évidence l’existence d’interactions complexes entre ces prophages, favorisant leur propagation et la synthèse de protéines qui permettent aux bactéries d’adhérer aux plaquettes sanguines.
Dans le cas d’une contamination orale par certaines souches d’E. faecalis chez des personnes fragilisées, la bactérie contenant des prophages colonise le tractus digestif et peut devenir dominante si le patient reçoit en parallèle un traitement antibiotique pour une autre infection. La bactérie peut alors traverser la paroi de l’intestin, se retrouver dans le sang et ainsi, via les plaquettes sanguines, coloniser les valves du cœur et générer une endocardite infectieuse.
Cette étude a établi pour la première fois un rôle des prophages dans l’adhésion d’E. faecalis aux plaquettes sanguines humaines constituant une première étape de l'endocardite infectieuse. Ces travaux ont également montré que les antibiotiques tels que les fluoroquinolones augmentent l'activité des prophages et peuvent ainsi promouvoir la diffusion de gènes par transfert horizontal (c’est-à-dire entre bactéries) au sein de l’espèce. Une fois encore, l'utilisation de certains antibiotiques est susceptible de contribuer au potentiel pathogène de cette bactérie opportuniste.

Enterococcus faecalis. © Inra, Thierry Meylheuc, Plateforme MIMA2
Enterococcus faecalis © Inra, Thierry Meylheuc, Plateforme MIMA2
Enterococcus faecalis. © Inra, Thierry Meylheuc, Plateforme MIMA2
Enterococcus faecalis © Inra, Thierry Meylheuc, Plateforme MIMA2
Les bactéries aussi ont leurs virus
Les bactériophages (ou phages) sont des virus qui s’attaquent uniquement aux bactéries. Ils sont constitués d’une séquence d’ADN entourée par une enveloppe protectrice appelée capside. Les phages peuvent transférer leur matériel génétique dans une bactérie, qui pourra ensuite s’intégrer dans celui de la bactérie : on parle alors de prophages. Les prophages profitent du cycle bactérien pour répliquer leur ADN en même temps que celui de la bactérie, ce qui contribue à leur propagation. Ceux-ci restent à l’état dormant et ne sont activés que lorsque la bactérie hôte est en condition de stress (déficit nutritif, stress oxydant, élévation de température, …). Ils s’excisent alors du génome bactérien et synthétisent des protéines qui serviront à former de nouvelles capsides ainsi que des enzymes qui permettront de faire éclater la bactérie et ainsi de libérer les phages nouvellement formés. Lors de l’excision, ils emportent fréquemment avec eux des fragments de génome bactérien parmi lesquels peuvent se trouver des gènes de virulence impliqués dans le pouvoir pathogène des bactéries ou des gènes de résistance aux antibiotiques. Lors d’une nouvelle infection par ces phages, ces gènes s’intégreront dans le génome de la bactérie infectée, contribuant ainsi au transfert horizontal de gènes.

[1] Les infections nosocomiales sont des infections contractées à l’hôpital.

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

  • Pascale Serror (01 34 65 21 66) MICrobiologie de l'ALImentation au Service de la Santé – MICALIS
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

Renata C. Matos, Nicolas Lapaque, Lionel Rigottier-Gois, Laurent Debarbieux, Thierry  Meylheuc, Bruno Gonzalez-Zorn, Francis Repoila, Maria de Fatima Lopes and Pascale Serror. Enterococcus faecalis prophage dynamics and contributions to pathogenic traits. PLOS Genetics, 6 juin 2013.