Découverte d’un nouveau mécanisme de défense chez les bactéries

Lorsqu’elles font face à un stress important, au contact d’un antibiotique ou d’une substance toxique par exemple, les bactéries sont capables d’activer un mécanisme de défense et d’alerter par contact les bactéries non stressées, afin que celles-ci puissent l’anticiper, s’en protéger et propager le signal d’alerte. Ce mécanisme1 , vient d’être décrit pour la première fois par des scientifiques2  du CNRS et de l’université Toulouse III – Paul Sabatier. Il ouvre la voie au développement de nouveaux traitements antibiotiques plus efficaces qui cibleraient ce nouveau système de communication bactérienne.

En effet, lorsqu’une source de stress est perçue par une bactérie, celle-ci va s’activer : l’expression de certains de ses gènes change et modifie sa physiologie afin de la rendre moins sensible à la substance létale rencontrée. Elle va également se parer à sa surface de petites protéines de type « alarmone »3  qui lui permettront d’activer, par contact et de manière aléatoire, d’autres bactéries voisines. Il faut cependant une quantité suffisante d’alarmones au contact des bactéries non stressées pour les faire changer d’état. Ainsi, seule une source de stress captée par plusieurs bactéries déclenche une propagation de cette activation4 .
Ce mécanisme offre aux bactéries plusieurs avantages : il limite la dépense énergétique inutile, il permet une réaction rapide et coordonnée de la population bactérienne et, l’activation des bactéries étant progressive, il est source de diversité au sein de la population bactérienne au cours du temps, augmentant ainsi ses chances de survie.

Ce résultat, à paraitre le 10 juillet dans la revue Nature Communications, a été établi grâce à l’utilisation d’une dizaine de familles d’antibiotiques différentes sur des populations de Streptococcus pneumoniae, bactéries à l’origine des infections à infections à pneumocoque.

• 1Ce mécanisme est appelé « auto-activation & propagation » (AA&P)
• 2Laboratoire de microbiologie et génétique moléculaires - Centre de biologie intégrative (CNRS/ Université Toulouse III-Paul Sabatier)
• 3Egalement appelée Competence Stimulating Peptide (CSP)
• 4Cela évite le déploiement du mécanisme lorsque la source de stress ne concerne qu’une bactérie isolée. Par exemple, dans le cas de l’activation d’un bactérie suite à un stress interne qui lui est propre, le mécanisme ne se déclenchera pas.