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Des traîtres parmi nous : Des bactéries utilisent des toxines afin de retourner notre propre corps contre nous

11
août
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Classé dans Contamination, Curiosité, Environnement, Santé.

« Des traîtres parmi nous : Des bactéries utilisent des toxines afin de retourner notre propre corps contre nous », source communiqué de l’université de l’Ohio du 10 août 2015.

Des toxines transforment des protéines saines en poison pour interrompre la réponse immunitaire.

Des chercheurs ont révélé un chemin très efficace, des bactéries utilisent des toxines afin d’interrompre la réponse immunitaire de s’exprimer, la supercherie de ces toxines a été sous-estimée en science.

Des bactéries nuisent à l’organisme en libérant des toxines des protéines qui sont des poisons exceptionnellement efficaces. Ciblant toujours des molécules essentielles, les toxines viennent généralement après ces molécules qui sont soit peu fréquentes ou soit dont le rôle est d’envoyer des signaux importants. Dans les deux cas, seul un petit nombre de toxines est nécessaire pour causer des dommages.

En revanche, certaines toxines semblent dévier ces stratégies en ciblant des protéines hautement abondantes.

Une nouvelle étude montre qu’une toxine liée au choléra et d’autres maladies, qui localise une protéine cible populaire et abondante, mais qui désactive également une molécule rare, d’une manière trompeuse. La toxine retourne la protéine commune en poison contre l’autre protéine essentielle mais beaucoup moins abondante dans un processus qui rend la cellule immunitaire inutile.

Il est important de comprendre comment les toxines travaillent parce qu’elles sont essentielles pour permettre aux bactéries de provoquer une maladie. Avec certaines des toxines les plus meurtrières, celles libérées par des bactéries qui causent la coqueluche et la dysenterie, par exemple, une seule molécule de la toxine peut tuer une cellule entière.

« Il semble que cette toxine ait suivi certaines des stratégies de bataille les plus sophistiquées longtemps avant qu’elles n’aient été inventées par l’homme : elle reconnaît que pour gagner la guerre, on n’a pas besoin de tuer tous les soldats. Tout ce qui est nécessaire est d’envoyer un espion pour recruter quelques soldats qui trahissent leur propre armée et neutralisent les agents », a déclaré Dmitri Kudryashov, professeur adjoint de chimie et de biochimie à l’Ohio State University et auteur principal de l’étude.

« Cette découverte suggère que d’autres toxines semblent agir sur des structures très abondantes, il est probable que nous ne savons pas vraiment comment elles fonctionnent. »

L’étude a été publiée le numéro du 31 juillet 2015 de la revue Science.

Dans ce cas, les soldats sont la protéine actine, qui est produite en abondance par presque toutes les cellules humaines et qui joue un rôle très important dans la réponse du corps à une maladie infectieuse. En particulier, l’actine est un moteur moléculaire qui permet aux cellules immunitaires de chasser et manger les bactéries invasives. Etant présent en grandes concentrations, elle est facile pour les envahisseurs de la trouver.

« Pour toutes ces raisons, l’actine est une cible commune pour de nombreuses toxines bactériennes », a déclaré Kudryashov.

Une toxine connue pour avoir une affinité particulière pour l’actine est l’ACD (actin cross-linking domain). Cette toxine est libérée par des bactéries différentes, comprenant celle qui mettent en danger : le choléra (Vibrio cholerae), une septicémie ou une gastro-entérite en mangeant des huîtres crues infectées (Vibrio vulnificus) et des maladies gastriques qui menacent les personnes ayant un système immunitaire affaibli (Aeromonas hydrophila).

Des recherches antérieures avaient montré que l’ACD regroupe plusieurs molécules d’actine d’une manière qui épuise leur capacité à fonctionner correctement, limitant la façon dont les cellules immunitaires neutralisent les bactéries. Mais Kudryashov et ses collègues ont constaté qu’une quantité importante de toxine serait nécessaire pour obtenir ce résultat.

Les toxines bactériennes sont des tueurs incroyablement efficaces pour une bonne raison, dit-il. Le système immunitaire humain est généralement couronné de succès dans la lutte contre les envahisseurs en tuant les bactéries et en neutralisant les toxines, ce qui signifie que es bactéries n’ont souvent pas la possibilité de produire et de livrer plus d’une toxine à ses cellules cibles.

Parce que les bactéries sont rusées concernant le hijacking du système immunitaire, et sachant qu’une seule molécule de toxine bactérienne la plus meurtrière peut tuer une cellule, les chercheurs soupçonnaient qu’une plus petite quantité de la toxine ACD pourrait désactiver les cellules en ciblant quelque chose de moins commun que l’actine.

Dans un exercice en supposant que l’actine est la cible principale, les chercheurs ont estimé qu’une seule molécule d’ACD introduit dans une cellule animale typique prendrait six mois pour désactiver la moitié de l’actine de la cellule, ce qui suggère soit que l’actine est pas la cible réelle ou cette toxine est pas efficace à petites doses.

Dans les cultures en utilisant des lignées de cellules intestinales, les scientifiques ont constaté que la toxine a empoisonné les cellules alors que seule une petite quantité d’actine a été affectée. Ce genre de pouvoir a soulevé de nouvelles questions sur la façon dont fonctionne l’ACD.

L’actine est présente dans les cellules sous deux formes différentes : un monomère ou une seule molécule, et un filament d’actine qui est issu de plusieurs molécules assemblées. L’assemblage en temps opportun et le démontage de ces filaments est la clé de la façon dont l’actine permet aux cellules immunitaires de chasser et manger les bactéries.

L’ACD crée une réaction chimique qui lie des molécules individuelles d’actine ensemble dans une structure irrégulière appelée oligomère. Ces oligomères ne peuvent pas être utilisés pour créer des filaments d’actine parce que leur nouvelle forme ne leur permet pas de s’assembler ensemble.

« Essentiellement, l’ACD rend l’actine toxique contre ses partenaires de liaison », a ditKudryashov.

Ceci est pourquoi une cible plus précise devient apparente. Une protéine appelée formine a un travail spécifique pour assembler les filaments d’actine. Une fois que l’ACD a formé les les oligomères d’actine, ces oligomères se lient à la formine beaucoup plus étroitement qu’une molécule unique d’actine, bloquant l’activité de la formine.

« Par conséquent, l’ACD détourne efficacement la formine en convertissant des molécules d’actine en de nouveaux poisons puissants », a dit le co-auteur correspondant Elena Kudryashova, chercheuse en chimie et en biochimie à l’université de l’Ohio.

Étant bloqué par des oligomères, la formine ne peut pas aider à l’assemblage des filaments d’actine. Lorsque ces filaments d’actine ne sont pas produits, la cellule ne peut plus fonctionner correctement.

Les chercheurs ont confirmé l’effet de l’ACD sur formine dans une variété d’expériences.

« Ce que nous voyons est que de très faibles concentrations de cette toxine empoisonne la formin de façon très efficace », a déclaré le premier auteur David Heisler, étudiant impliqué dans le Ohio State Biochemistry Program. « Cela crée un tout nouveau mécanisme de toxicité. »

Douce revanche contre les superbactéries

22
juil
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« Douce revanche contre les superbactéries », source communiqué du 21 juillet 2015 de l’université du Queensland.

Un type particulier de sucre de synthèse pourrait être la dernière arme dans la lutte contre les superbactéries.

Antibiotic-pill-300x200Une équipe de scientifiques de l’université du Queensland (UQ) et une société de biotechnologie du Queensland, Alchemia, ont découvert une nouvelle classe potentielle d’antibiotiques inspirée par des molécules de sucre produites par les bactéries.

De nouveaux antibiotiques auxquels les bactéries sont peu susceptibles de développer une résistance sont nécessaires d’urgence pour lutter contre la montée des superbactéries, bactéries résistantes ou multirésistantes aux antibiotiques.

La recherche, dirigée par le professeur Matt Cooper et le Dr Johannes Zuegg de l’Institut for Molecular Bioscience (IMB) de l’UQ en partenariat avec Alchemia, est publiée dans la revue scientifique Nature Communications.

Le professeur Cooper, directeur du IMB Centre for Superbug Solutions, a dit que les bactéries étaient moins susceptibles de devenir résistantes à un antibiotique basé sur une version modifiée de leur propre sucre.

« Les bactéries possèdent une paroi cellulaire semblables aux murs d’une maison faite de briques, sauf qu’au lieu de mortier les murs sont maintenus ensemble par des polymères de sucres », a dit le professeur Cooper.

« Mais si vous ajoutez l’une de nos molécules modifiées de sucre, elles arrêtent le processus de liaison, détruisant la paroi cellulaire et tuant les bactéries. »

« La paroi cellulaire a été la cible d’antibiotiques tels que la pénicilline et la vancomycine auparavant, mais la différence ici est que nous arrêtons un rôle important au centre du processus de liaison de la paroi cellulaire. »

Le Dr Zuegg a dit que l’équipe a examiné des centaines de versions des molécules modifiées de sucre d’Alchemia pour trouver celles qui tuent les bactéries et qui soient non-toxiques pour les cellules humaines.

« La plupart des molécules criblées pour devenir des antibiotiques ont, une forme plate plane, alors que ces molécules sont en trois dimensions », a dit le Dr Zuegg.

« Cela signifie que nous pouvons construire sur le noyau du sucre une variété de façons pour faire des milliers de combinaisons différentes dans un espace tridimensionnel. »

L’équipe comprenait des chercheurs de l’université de Warwick au Royaume-Uni, l’Academia Sinica à Taïwan et de l’université de Gand en Belgique.

Le travail a été soutenu par des organisations australiennes et étrangères dont Alchemia, le National Health and Medical Research Council, Bayer Animal Health et le Wellcome Trust.

Référence. Johannes Zuegg, Craig Muldoon, George Adamson, Declan McKeveney, Giang Le Thanh, Rajaratnam Premraj, Bernd Becker, Mu Cheng, Alysha G. Elliott, Johnny X. Huang, Mark S. Butler, Megha Bajaj, Joachim Seifert, Latika Singh, Nicola F. Galley, David I. Roper, Adrian J. Lloyd, Christopher G. Dowson, Ting-Jen Cheng, Wei-Chieh Cheng, Dieter Demon, Evelyne Meyer, Wim Meutermans, Matthew A. Cooper. Carbohydrate scaffolds as glycosyltransferase inhibitors with in vivo antibacterial activity. Nature Communications, 2015; 6: 7719 DOI: 10.1038/ncomms8719.

Les moustiques peuvent transmettre aussi des bactéries

16
juin
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Les moustiques peuvent transmettre aussi des bactéries. Il s’agit de résultats des travaux du Pr Parola, selon un communiqué du 9 juin des hôpitaux publics de Marseille.

Les moustiques responsables en Afrique de la transmission du paludisme pourraient également transmettre une bactérie responsable de nombreuses fièvres inexpliquées. Tel est le résultat d’une étude menée par l’équipe de Philippe Parola.

imgresLe Professeur Philippe Parola, chef du service des maladies infectieuses aiguës de l’hôpital de la Timone et de l’équipe « Entomologie Médicale » de l’unité de recherche en maladies infectieuses et tropicales émergentes à l’université d’Aix-Marseille, vient de publier les résultats de ses travaux dans les Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.

Il y démontre que les moustiques responsables en Afrique de la transmission du paludisme pourraient également transmettre une bactérie, Rickettsia felis, responsable de nombreuses fièvres inexpliquées sur ce continent. C’est la première démonstration au monde que des moustiques peuvent transmettre non seulement des parasites et des virus, mais aussi des bactéries.

Rickettsia felis est une bactérie de répartition mondiale décrite il y a 20 ans et responsable de fièvre chez l’homme. Les puces, notamment les puces de chats et de chiens, étaient les seuls insectes capables de transmettre cette bactérie. L’équipe du Professeur Philippe Parola vient de montrer que les moustiques Anopheles gambiae, qui transmettent le parasite du paludisme en Afrique, seraient capables de transmettre également Rickettsia felis.

Notons que parmi les rickettsioses se trouve le typhus.

Petite anecdote à ce sujet, le terme tifosi, connu comme étant le terme d’un supporter italien de football, a pour origine le typhus. En italien, tifo signifie « typhus » au sens propre, et « fanatisme » ou « enthousiasme » au sens figuré, d’où le nom de tifoso (pluriel : tifosi) donné aux supporters italiens. Supporter une équipe, on a ça dans le sang, comme on a la typhoïde. Ça donne de la fièvre !

Le cuivre détruit les norovirus humains, vite !

11
juin
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« Le cuivre détruit les norovirus humains, vite ! », Source ASM News du 5 juin 2015.

Des alliages métalliques contenant du cuivre peuvent détruire* des norovirus humains, selon un article publié en ligne avant impression le 15 mai 2015, dans Applied and Environmental Microbiology, une revue de l’American Society for Microbiology.

man-norovirus« Le norovirus humain est un microbe inhabituellement infectieux qui provoque la grippe d’estomac (ou gastro-entérite virale aiguë –aa), avec notamment des vomissements et une diarrhée abondante. Il est un problème majeur sur les navires de croisière, dans les restaurants et dans les maisons de santé pour personnes âgées dépendantes, où la maladie est facilement transmissible par la contamination de l’environnement », a déclaré Clyde Manuel, un étudiant en doctorat au laboratoire de Lee-Ann Jaykus, de la North Carolina State University à Raleigh. « Ceci est la première étude qui démontre le pouvoir destructeurs du cuivre contre les norovirus humains », a déclaré Manuel.

Dans l’étude, les auteurs ont obtenu cinq alliages de cuivre différents et une surface en acier inoxydable comme surface témoin, sous forme de coupons. « Nous avons déposé soit des prélèvement fécaux humains contenant du virus infectieux ou des pseudo-particules virales sur chaque coupon, et ensuite nous avons analysé la survie du virus au cours du temps », a dit Manuel. (Les pseudo-particules virales sont des enveloppes de virus qui ont les mêmes propriétés de surface que les virus infectieux et qui sont plus faciles à cultiver que les virus complets.) Le résultat, « Une variété de surfaces de cuivre a eu un impact majeur sur le virus, alors que le virus est très stable sur la surface en acier inoxydable. »

Le cuivre a agi rapidement. Une exposition de dix minutes était suffisante pour abolir pratiquement la capacité de liaison au récepteur de pseudo-particules virales de norovirus humains, un effet qui n’a pas été observé sur la surface en acier inoxydable.

Plus précisément, la surface en cuivre a détruit le génome du virus et sa capside, une enveloppe protéique. « Sans doute ces surfaces de cuivre peuvent être utilisées sur des surfaces fréquemment touchées, comme des poignées de porte, des mains courantes et ainsi de suite, pour prévenir la transmission du virus dans l’environnement », a déclaré Manuel. Il note qu’une unité de soins intensifs de l’hôpital qui a récemment remplacé d’autres matériaux par du cuivre dans des surfaces fréquemment touchées a réduit le taux global d’infection de moitié.

Le cycle de destruction virus commence lorsque des ions cuivre génèrent des radicaux libres à partir de l’eau et de l’oxygène, et parfois à partir de certains acides aminés soufrés. Les radicaux libres réagissent énergiquement avec des molécules telles que l’ADN et les protéines, et les endommagent et souvent les détruisent.

Manuel a eu l’idée de cette recherche en écoutant le podcast scientifique, « This Week in Microbiology ». « J’écoutais l’épisode 55, « In the copper room » (ou dans la salle contenant du cuivre). Les auteurs discutaient d’études récentes montrant que les surfaces en contact en cuivre pourraient effectivement réduire le taux d’infections nosocomiales », a-t-il dit. Les résultats spectaculaires lui suggérèrent que cette méthode pourrait être utilisée pour prévenir la transmission dans l’environnement des norovirus humains, et à sa grande surprise, il a découvert que personne n’avait encore testé l’effet du cuivre sur ce microbe. « Donc, nous avons rapidement dressé un plan expérimental et nous nous sommes mis au travail ! »

*Nous utilisons le terme « détruire » plutôt que « tuer » en référence aux virus parce qu’ils sont inertes par eux-mêmes, et ils doivent pénétrer les cellules des organismes vivants afin de se reproduire.

Mise à jour du 7 juillet 2015. L’article vient d’être publié dans Applied and Environmental Microbiology d’août 2015 et est disponible gratuitement et intégralement.

Une nouvelle information change quelque peu les avis sur les OGM, selon une étude

11
juin
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Une nouvelle information change quelque peu les avis sur les OGM, source IFT News.

Une étude publiée dans Food Policy  montre que même lorsque les gens reçoivent de nouvelles informations, de nombreuses personnes ne voudront toujours pas changer d’avis sur les organismes génétiquement modifiés (OGM). En fait, les chercheurs ont constaté que certains ont même des avis plus tranchés dans leurs croyances que les OGM sont dangereux.

ogm-maisLes chercheurs ont sondé 961 personnes à travers les États-Unis via Internet en avril 2013. Pour évaluer leurs convictions sur les aliments génétiquement modifiés, les participants ont été invités à répondre à des assertions telles que : « Les cultures génétiquement modifiées sont bonnes à consommer. » Puis ils ont reçu une information scientifique sur les aliments génétiquement modifiés et le réchauffement climatique. Par exemple, les chercheurs leur ont montré cette citation du National Research Council qui concerne les aliments génétiquement modifiés : « À ce jour, aucun effet néfaste sur la santé n’a été attribué au produits génétiquement modifiés qui soit documenté dans la population humaine. »

Après avoir lu les communiqués de groupes scientifiques, les participants ont été interrogés sur leur perception de la sécurité des aliments génétiquement modifiés. Les choix vont de « beaucoup moins sûrs » à « beaucoup plus sûrs ». Les résultats ont montré qu’avant de recevoir une information, 32% croyaient que les aliments génétiquement modifiés étaient sans danger à consommer, 32% sont incertains, et 36% ne croyait pas que les aliments génétiquement modifiés étaient sûrs à consommer. Après avoir reçu des informations scientifiques, environ 45% ont pensé que les aliments génétiquement modifiés étaient plus sûrs à consommer et 43% n’ont pas été influencé par l’information. De plus, 12% ont dit qu’ils sentaient que ces aliments étaient moins sûrs, pas plus.

« Cela est essentiel et cela démontre que dans une société, nous devrions avoir des avis plus souples dans nos croyances avant de recueillir des informations venant de plusieurs sources », a déclaré Brandon McFadden, professeur à l’Institute of Food and Agricultural Sciences de l’université de Floride. « En outre, cela indique que les résultats scientifiques à propos d’un risque sociétal sont susceptibles d’avoir une valeur décroissante au fil du temps. »

Le résumé de l’article en anglais est ici.