Une étude identifie une cible médicamenteuse potentielle pour les infections dangereuses à E. coli

Escherichia coli, connu comme E. coli, sont des bactéries que de nombreuses personnes associent à des intoxications alimentaires légères, mais certains types de E. coli peut être fatal.

Les microbiologistes scientifiques de l'UNSW ont étudié un E. coli souche qui provoque une infection intestinale sévère chez l'homme: entérohémorragique E. coli (EHEC). Leurs résultats ont été publiés cette semaine dans la revue PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).

L'EHEC est un pathogène d'origine alimentaire qui libère des toxines Shiga pendant l'infection, entraînant des lésions rénales et neurologiques.

Le Dr Jai Tree, auteur principal de l'étude, a déclaré que la découverte par les chercheurs d'une nouvelle voie moléculaire contrôlant la production de toxine Shiga était importante car il n'y avait pas de traitement disponible dans le commerce pour les infections à EHEC.

Le traitement antibiotique de ces infections n'est généralement pas recommandé car les antibiotiques stimulent la production de la toxine Shiga, entraînant un risque accru d'insuffisance rénale, de lésions neurologiques et de décès.

La nouvelle voie que nous avons trouvée réduit la production de toxines et ne devrait pas être stimulée par un traitement antibiotique. Ainsi, nos résultats identifient une nouvelle cible potentielle pour le développement de médicaments capables de supprimer la production de toxine Shiga lors d'une infection à EHEC.

Cependant, nous n'en sommes encore qu'à leurs débuts et nous devons mener beaucoup plus de recherches pour comprendre si nos résultats s'appliquent à une large gamme d'isolats cliniques d'EHEC et aux deux types de toxines Shiga produites par les isolats humains d'EHEC. « 

Dr Jai Tree, auteur principal de l'étude

Comment les infections EHEC commencent

Le Dr Tree a déclaré que les personnes pouvaient être infectées par EHEC de plusieurs manières.

«L'EHEC se trouve principalement dans les fèces des vaches et des moutons et les personnes peuvent être infectées par contact avec les animaux de la ferme et leurs excréments, ou via une infection de personne à personne si des personnes entrent en contact avec de minuscules quantités d'excréments d'une personne malade – pour exemple, directement ou indirectement en touchant des surfaces contaminées », dit-il.

« Cette souche de E. coli peut également se propager en ingérant les bactéries en mangeant de la viande hachée insuffisamment cuite (par exemple, dans les hamburgers), en mangeant des produits frais contaminés comme les salades de légumes, ou en buvant de l'eau contaminée ou du lait non pasteurisé.

« Les enfants de moins de cinq ans et les personnes plus âgées sont les plus à risque de développer une infection à EHEC. »

Les flambées d'EHEC moins fréquentes mais mortelles

Le Dr Tree a déclaré que si la prévalence de l'EHEC était faible par rapport à d'autres agents pathogènes d'origine alimentaire, la maladie pourrait être très grave, voire mortelle. L'EHEC est un type de STEC (Shiga Escherichia coli).

« Des flambées d'EHEC se produisent sporadiquement en Australie et dans le monde. La flambée la plus importante s'est produite en Australie-Méridionale en 1995 et a été causée par de la mettwurst contaminée, une saucisse fermentée semi-sèche fabriquée à partir de porc haché cru conservé par séchage et fumage », a-t-il déclaré.

«Lors de cette épidémie, 143 personnes ont été infectées – 23 d’entre elles ont souffert de lésions rénales et neurologiques. Nombre de ces cas graves concernaient des nourrissons qui ont subi des lésions rénales permanentes et qui ont par la suite dû subir une greffe de rein.

«Une fillette de quatre ans a subi plusieurs AVC et est décédée trois jours après son admission à l'hôpital. Cet épisode a déclenché une enquête majeure sur la salubrité des aliments et les flambées depuis 1995 sont moins importantes.

Le Dr Tree a déclaré dans le monde entier, producteur de toxine Shiga E. coli était toujours un problème majeur de sécurité alimentaire après une importante épidémie en Allemagne en 2011.

« La souche en Allemagne s'est propagée principalement par la consommation de germes contaminés et, dans plusieurs cas, par un contact étroit avec une personne infectée », a-t-il déclaré.

« Au cours de cette épidémie, plus de 4000 personnes ont été infectées et 50 personnes sont mortes. »

Nouvelle voie «  cachée à la vue de tous ''

Le Dr Tree a déclaré que la recherche de l'UNSW était la première découverte d'une nouvelle voie qui contrôle les toxines Shiga en près de 20 ans.

«En 2001, des chercheurs des universités Tufts et Harvard ont montré pour la première fois comment la production de la toxine Shiga était contrôlée par un virus bactérien, connu sous le nom de bactériophage, dans le génome. C'est la seule voie connue qui contrôle la production de toxine Shiga depuis près de deux décennies. , » il a dit.

«Nous avons étendu ce travail pour montrer un nouveau mécanisme de contrôle des toxines qui est, de façon surprenante, enfoui au début de la séquence d'ADN qui code l'ARN messager de la Shiga-toxine – une copie de travail du gène.

« Nous avons découvert qu'un très petit morceau de l'ARN messager de la toxine est transformé en un ARN non codant régulateur qui fait taire la toxine et favorise la croissance du pathogène. »

Le Dr Tree a déclaré que leurs découvertes étaient une surprise car les gènes de la toxine Shiga ont été bien étudiés, avec près de 7000 études publiées au cours des 40 dernières années.

« Ce n'est que récemment que nous avons pu utiliser les progrès de la technologie de séquençage de l'ARN pour détecter la présence du nouvel ARN non codant réglementaire intégré dans l'ARN messager de la toxine Shiga », a-t-il déclaré.

« Ce nouvel ARN réglementaire non codant se cachait à la vue depuis près de 20 ans. »

Implications pour le traitement des infections EHEC

Le Dr Tree a déclaré que les découvertes des chercheurs avaient ouvert de nouvelles possibilités pour le traitement des infections à EHEC.

«Les patients reçoivent en grande partie des soins de soutien pour gérer les symptômes de la maladie et réduire les effets de la toxine sur les reins», a-t-il déclaré.

«Nos travaux montrent un nouveau mécanisme de contrôle de la production de toxines qui pourrait être adapté à de nouvelles thérapies à base d'ARN pour inhiber la production de toxines lors d'une infection. Nous prévoyons que cela élargirait les options d'intervention et permettrait potentiellement l'utilisation d'antibiotiques qui ne sont actuellement pas recommandés car ils stimulent Production de toxine Shiga.

« De nouveaux traitements pourraient donc réduire le risque de lésions rénales, de complications neurologiques et de décès. Nous sommes impatients de tester ces nouvelles interventions dans la prochaine étape de notre recherche. »

La source:

Université de la Nouvelle-Galles du Sud

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