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Différences de génome des pathogènes affectent la santé publique

Diversity of transducer-like proteins (Tlps) in Campylobacter. Clark C*, Berry C*, Demczuk W*. PLoS One 2019 Mar 25;14(3):e0214228. doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0214228


Cet article scientifique examine du travail innovant qui a généré de nouvelles connaissances sur les bactéries Campylobacter, une cause courante d’infections d’origine alimentaire et hydrique au Canada et une préoccupation pour la santé publique à l’échelle mondiale. Cette recherche met en évidence l’une des nombreuses activités menées au LNM en vue d’améliorer notre compréhension des bactéries infectieuses et de faciliter l’identification, l’analyse, le contrôle et la prévention des maladies infectieuses.

Que savait-on de ce domaine avant vos travaux et quel est le motif de cette recherche ?

L’Organisation mondiale de la Santé considère que Campylobacter est la cause bactérienne de maladies diarrhéiques la plus courante au monde. L’introduction de Campylobacter dans les populations humaines se fait souvent par la consommation d’aliments ou d’eau contaminés. Ces bactéries évoluent continuellement pour s’adapter à l’hôte et à l’environnement, améliorant ainsi leur capacité d’infection. Certains récepteurs de la membrane cellulaire bactérienne, appelés transducer-like proteins (Tlp), jouent un rôle important dans les infections à Campylobacter. Des études antérieures ont révélé que de petites molécules comme les sucres, les acides aminés, les ions métalliques et les sels biliaires se lient aux Tlp et entraînent des changements structuraux suite auxquels les bactéries nagent vers les nutriments, sans s’approcher des substances toxiques. Cette capacité permet aux bactéries de se mouvoir efficacement dans des milieux complexes afin d’y survivre et de s’y adapter. Dans l’objectif d’explorer la variabilité et la diversité des Tlp parmi les populations bactériennes, cette étude reposait sur l’utilisation d’outils de bio-informatique à haut débit, conçus sur mesure à l’interne. Deux éléments ont été étudiés : 1) la distribution des Tlp; 2) la façon dont les récepteurs Tlp contribuent à la survie et à la croissance bactérienne selon l’espèce animale et l’environnement. Ces renseignements peuvent favoriser une meilleure compréhension des processus par lesquels ces bactéries engendrent des maladies chez l’humain.

Quels sont les résultats les plus importants de vos travaux ?

L’analyse de plus de 60 génomes de Campylobacter a révélé que chaque espèce ou chaque groupe d’isolats étroitement apparentés de Campylobacter présentait des Tlp caractéristiques. Cette observation généralisée corrobore l’hypothèse d’une évolution distincte des gènes tlp pendant la formation de nouvelles espèces de Campylobacter. Qui plus est, le nombre recensé de protéines Tlp et de variantes génétiques dépassait de loin les estimations antérieures. Les gènes tlp et les séquences de protéines semblent en constante évolution, si bien que la bactérie améliore continuellement sa capacité de survie et d’infection. Malgré cette adaptabilité, on retrouve souvent un seul type de Tlp prédominant chez la majorité des bactéries d’une même espèce de Campylobacter. Ce trait peut aider à la classification des bactéries et à la distinction des souches pour la surveillance des maladies.

Quelles sont les répercussions de la recherche ?

Les résultats de la recherche ont permis de décrire les populations de Campylobacter avec un degré de précision exceptionnel. Cette description se fonde sur la corrélation entre certaines Tlp et leur association avec des animaux hôtes, des niches écologiques ou des souches très infectieuses. La détermination du type de Tlp pourrait faciliter l’identification de la source d’infection ou du mode de contamination. De même, la classification des Tlp présentée dans l’article pourra servir à la réalisation d’évaluations des risques posés par des espèces ou des souches particulières de Campylobacter. Elle fournit également une explication de la façon dont différentes souches de Campylobacter possédant des combinaisons distinctes de Tlp sont transmises le long du continuum qui lie la ferme à la table et engendrent des maladies humaines. Ces connaissances ouvrent la voie à une lutte ciblée contre certaines souches de Campylobacter au moyen de vaccins et d’antibiotiques, dans le but de réduire les répercussions de ces bactéries infectieuses sur la santé publique.

Autres références importantes :

  • Kaakoush NO, Castaño-Rodríguez N, Mitchell HM, Man SM. Global epidemiology of Campylobacter infection. Clin Microbiol Rev 2015 Jul;28(3):687-720. doi: https://doi.org/10.1128/CMR.00006-15
  • Chandrashekar K, Kassem II, Rajashekara G. Campylobacter jejuni transducer like proteins: chemotaxis and beyond. Gut Microbes 2017 Jul 4;8(4):323-34. doi: https://doi.org/10.1080/19490976.2017.1279380
  • Korolik V, Ketley JM. Chemosensory signal transduction pathway of Campylobacter jejuni. In: Nachamkin I, Szymanski C, Blaser MJ, editors. Campylobacter. Washington, DC: ASM Press; 2008. pp. 351-66.
  • Day CJ, King RM, Shewell LK et al. A direct-sensing galactose chemoreceptor recently evolved in invasive strains of Campylobacter jejuni. Nat Commun 2016 Oct 20;7:13206. doi: https://doi.org/10.1038/ncomms13206



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