Légionellose : comment le bacille entrave les défenses cellulaires

Des chercheurs issus de plusieurs instituts français viennent de mettre à jour le mécanisme par lequel la bactérie Legionella pneumophila - principale responsable de la légionellose - parvient à entraver l'expression des gènes des cellules qu'elle infecte. Leurs travaux sont publiés dans la prestigieuse revue Cell Host & Microbe (avril 2013).

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Légionellose : comment le bacille entrave les défenses cellulaires
Légionellose : comment le bacille entrave les défenses cellulaires

En pénétrant dans les cellules pulmonaires, le bacille de la légionellose produit de très nombreuses protéines indispensables au succès de l'infection. En laboratoire, si leur sécrétion est inhibée, l'agent infectieux est en effet très rapidement éliminé. Néanmoins, les biologistes peinent jusqu'à présent à déterminer les fonctions individuelles de ces différentes protéines, et à comprendre la façon dont elles interagissent avec la cellule hôte.

La légionellose est une forme grave d'infection pulmonaire causée par des bactéries du nom de légionelles. Ces légionelles, dont on connait aujourd'hui plus d'une cinquantaine d'espèces, prolifèrent dans les eaux tièdes ou chaudes.

La maladie se contracte à la suite du contact avec de l'eau contaminée par les bactéries. Les symptômes de l'infection, qui se déclarent généralement de 2 à 10 jours après contamination, sont similaires à ceux d'une grippe : fièvre, frissons, toux, difficultés respiratoires.

L'infection peut évoluer vers des formes graves, touchant les poumons, les reins ou l'encéphale. La légionellose est mortelle dans 11% des cas. Plus de 1.200 cas de légionellose sont recensés chaque année en France.

Les équipes de plusieurs instituts et centres de recherche français (Institut Pasteur, CNRS, Institut Curie et Inserm) viennent de découvrir que l'un des enzymes sécrétés par le principal bacille de la maladie est capable d'influencer la capacité d'enroulement et de déroulement de l'ADN de la cellule infectée - et donc l'expression des gènes.

Au cœur du noyau cellulaire, les chaînes d'ADN sont en effet littéralement enroulées autour de protéines nommées histones (comme du fil autour d'une bobine). Pour que les informations génétiques portées par un brin d'ADN puissent être transcrites, il faut au préalable que ce brin se "déroule". L'équipe de Carmen Buchrieser a découvert que l'un des enzymes sécrété par Legionella pneumophila entravait ce déploiement, empêchant la cellule hôte d'initier ses mécanismes de défense.

Le travail des scientifiques suggère que 4.870 gènes de la cellule hôte voient leur niveau d'expression modifiée par l'action du fameux enzyme. Certains de ces gènes sont directement impliqués dans l'immunité innée de la cellule.

"Depuis 2004, les biologistes savent que Legionella pneumophila sécrète des protéines similaires à des protéines typiques des cellules qu'elle infecte" nous explique Carmen Buchrieser, coordinatrice de l'étude. Certains fragments de ces molécules apparaissaient en effet capable d'interagir avec différents éléments constitutifs du noyau. "C'est la première fois que l'on identifie une interaction de ces protéines sécrétées par Legionella au niveau des gènes."

Ces travaux apportent un éclairage nouveau sur les moyens mis en œuvre par les bactéries qui infectent la membrane cellulaire pour combattre les mécanismes de défense de la cellule, s'y développer et provoquer une pneumonie grave.

Source : Legionella pneumophila Effector RomA Uniquely Modifies Host Chromatin to Repress Gene Expression and Promote Intracellular Bacterial Replication. M.Rolando, S.Sanulli, C.Rusniok, L.Gomez-Valero, C.Bertholet, T.Sahr, R.Margueron & C.Buchrieser. Cell Host & Microbe, 2013. doi:10.1016/j.chom.2013.03.004

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