Anthrax : découverte d’un exosquelette à la surface de la bactérie pathogène

Des scientifiques de l’UCLouvain et de la VUB ont démontré l’existence d’un exosquelette à la surface de la bactérie responsable de l’anthrax, une maladie infectieuse grave. Une découverte qui ouvre des perspectives quant au développement de nouveaux traitements médicaux.

En alliant nanotechnologies et génétique bactérienne, les Prs Yves Dufrêne (Louvain Institute of Biomolecular Science and Technology) et Han Remaut (VUB) ont révélé le rôle structurel de la couche de protéines entourant le Bacillus anthracis, cette bactérie à l’origine de l’anthrax (ou maladie du charbon). Fruit d’une collaboration entre l’UCLouvain et la VUB, cette découverte pourrait permettre à de nouveaux traitements antimicrobiens de voir le jour.

Une enveloppe cellulaire résistante

Tout comme un grand nombre de bactéries, le bacille responsable de l’anthrax possède à sa surface une couche de protéines assemblées entre elles. Cet assemblage, appelé S-layer, forme une barrière physique entre le pathogène et son hôte.

Les manipulations génétiques et les nanotechnologies auxquelles ont eu recours les scientifiques apportent, pour la première fois, la preuve empirique du rôle structurel des S-layers.¹ Les expériences de déformation cellulaire et de croissance en milieu hypotonique (environnement incitant l’eau à entrer dans la cellule par le phénomène de l’osmose) ont montré que l’intégrité de ces S-layers est une condition indispensable à :

• La stabilité mécanique de la bactérie
• La capacité de la bactérie à résister à la turgescence cellulaire (dilatation de la cellule liée à l’accumulation d’eau)

Cellules de B. anthracis avec (gauche) et sans (droite) exosquelette (S-layer)

À la manière d’un exosquelette, la S-layer est donc déterminante en tant que structure de soutien pour l’enveloppe du bacille. Dès lors, des molécules ou anticorps capables de briser cet exosquelette rendraient l’agent pathogène beaucoup plus vulnérable. Le degré d’infectiosité et de virulence en serait ainsi impacté.

Une découverte prometteuse pour le milieu médical

« Cette découverte est très encourageante pour le développement de solutions thérapeutiques capables d’altérer la structure et l’intégrité des S-layers » se réjouit Yves Dufrêne. Le rôle structurel de la couche de protéines n’est d’ailleurs pas exclusif à l’anthrax. À terme, Des thérapies antimicrobiennes innovantes et ciblées pourraient être développées pour agir contre d’autres pathogènes humains.