La bactérie Staphylococcus epidermidisis est principalement un microbe inoffensif trouvé sur la peau et dans le nez des humains. Pourtant, certaines souches de cette espèce peuvent provoquer des infections – dans les cathéters, les articulations artificielles, les valves cardiaques et dans la circulation sanguine – qui sont difficiles à traiter. Ces bactéries sont souvent résistantes à un antibiotique particulièrement efficace, la méticilline, et font partie des germes les plus redoutés dans les hôpitaux. La façon dont ces microbes cutanés généralement inoffensifs deviennent des agents pathogènes mortels n’a pas été claire jusqu’à présent.
Une équipe de recherche internationale a maintenant découvert ce qui distingue les micro-organismes pacifiques de S. epidermidis des nombreux envahisseurs dangereux. Les scientifiques ont identifié un nouveau groupe de gènes qui permet aux bactéries les plus agressives de produire des structures supplémentaires dans leurs parois cellulaires.
Cette altération morphologique permet aux staphylocoques de se fixer plus facilement aux cellules humaines formant les vaisseaux sanguins, un processus par lequel ils peuvent persister dans la circulation sanguine pour devenir des agents pathogènes. Ces nouvelles structures de parois cellulaires peuvent également permettre la propagation de la résistance à la méthicilline, en la transférant, par exemple, de Staphylococcus epidermidis à son parent plus dangereux Staphylococcus aureus.
L’étude a été réalisée sous la direction de chercheurs du Cluster of Excellence «Controlling Microbes to Fight Infections» (CMFI) de l’Université de Tübingen et du Centre allemand de recherche sur les infections (DZIF) en coopération avec les universités de Copenhague, Hambourg, Shanghai et Hanovre ainsi que le Centre allemand de recherche pulmonaire (DZL) à Borstel. Les résultats sont publiés dans la revue Microbiologie de la nature.
Mis à part par la structure
Une partie considérable des parois cellulaires des staphylocoques – comme d’autres bactéries à Gram positif – est constituée d’acides teichoïques. En forme de chaîne, ces polymères recouvrent la surface bactérienne. Leurs structures chimiques varient selon les espèces.
Au cours de notre examen, nous avons déterminé que de nombreuses souches pathogènes de S. epidermidis ont un groupe de gènes supplémentaire qui contient des informations pour la synthèse des acides teichoïques de paroi qui sont en fait typiques de S. aureus. «
Dr Xin Du, Rchercheur, Cluster d’excellence, Contrôle des microbes pour lutter contre les infections et Centre allemand de recherche sur les infections
Elle ajoute que des expériences ont montré que les bactéries S. epidermidis avec uniquement des acides teichoïques spécifiques à l’espèce dans leurs parois ne sont pas très invasives, colonisant les surfaces de la peau et des muqueuses. Si les acides teichoïques muraux pour S. aureus sont également présents, explique Xin Du, ils sont incapables de se fixer efficacement à ces surfaces.
Au lieu de cela, ils réussissent mieux à pénétrer les tissus de leur hôte humain. «À un moment donné, quelques clones de S. epidermidis ont pris les gènes correspondants de S. aureus et sont devenus des agents pathogènes menaçants en conséquence», explique le professeur Andreas Peschel du Cluster of Excellence CMFI et du DZIF.
On sait depuis longtemps que les bactéries peuvent partager du matériel génétique par transfert de gènes. Les bactériophages – virus qui infectent les bactéries – effectuent le transfert. La plupart du temps, cela a lieu au sein d’une espèce et nécessite des structures de surface similaires auxquelles les bactériophages se lient.
« Des structures de paroi cellulaire différentes empêchent normalement le transfert de gène entre S. epidermidis et S. aureus. Mais dans les souches de S. epidermidis qui peuvent également produire les acides teichoïques de la paroi de S. aureus, ce type de transfert de gène devient soudainement possible entre différentes espèces, » explique Peschel.
Cela expliquerait, poursuit-il, comment S. epidermidis pourrait transférer la résistance à la méthicilline à encore plus menaçante – puis résistante à la méthicilline – S. aureus, ajoutant que des recherches supplémentaires sont encore nécessaires. Les nouvelles découvertes sont une étape importante, dit Peschel, vers le développement de meilleurs traitements ou vaccinations contre des agents pathogènes dangereux tels que S. epidermidis ST 23, qui est connu depuis quinze ans et appartient au groupe des HA-MRSE (méthicilline associée aux soins de santé). résistante à S. epidermidis).
La source:
Centre allemand de recherche sur les infections
Référence du journal:
Du, X., et al. (2021) Staphylococcus epidermidis clones express Staphylococcus aureusacide teichoïque de paroi de type pour passer d’un mode de vie commensal à un mode de vie pathogène. Microbiologie de la nature. est ce que je.