Grâce aux nanotechnologies, des scientifiques de l’UCLouvain identifient un nouveau mécanisme moléculaire à l’origine de maladies cutanées comme l’eczéma. Lequel ? L’adhésion exceptionnellement forte d’un microbe appelé Staphylococcus aureus à la peau humaine. Cette découverte ouvre des pistes prometteuses dans la recherche de thérapies antibactériennes pour traiter la dermatite atopique.
Le Staphylococcus aureus est une bactérie pathogène qui colonise la peau et les muqueuses nasales de l’homme. Elle peut causer diverses maladies, comme l’eczéma. Ce microbe résiste à de multiples antibiotiques, c’est pourquoi les scientifiques tentent de mieux comprendre les mécanismes moléculaires menant à la colonisation et l’infection de son hôte. Objectif ? Trouver des thérapies antibactériennes alternatives.
L’équipe d’Yves Dufrêne, Directeur de recherches FNRS au sein du Louvain Institute of Biomolecular Science and Technology de l’UCLouvain a découvert que S. aureus utilise une protéine de surface particulière, la FnBPB, pour se lier de façon spécifique à la loricrine, une protéine présente à la surface de la peau humaine. A l’aide de nanotechniques, les scientifiques ont révélé que le lien se formant entre la FnBPB et la loricrine est exceptionnellement fort, bien plus que la vaste majorité des autres liens biomoléculaires. D’autre part, la force de ce lien augmente considérablement lorsqu’il est sujet à un stress physique, qui s’exerce par exemple quand nous nous lavons ou lors du renouvellement naturel de la peau. Ce comportement suggère un mécanisme d’adhésion et de colonisation inhabituel dit « catch bond ». Sous une tension mécanique, les complexes biologiques se séparent généralement facilement (« slip bonds »), alors que les « catch bonds » deviennent contre-intuitivement plus forts.
L’interaction FnBPB-loricrine mise en évidence fournit au staphylocoqueun moyen de s’attacher fermement à l’épiderme sous l’effet de stress physiologiques. Le microbe augmente ainsi sa capacité à coloniser la peau humaine et causer des infections. Cette découverte représente une cible prometteuse dans la recherche de thérapies anti-adhésives visant à développer des inhibiteurs de l’interaction entre le staphylocoque et la peau de patient·es souffrant d’eczéma.
Pour ses travaux, Yves Dufrêne a utilisé une technologie de pointe: le microscope à force atomique (AFM). L’expert développe cet instrument ultra précis depuis de nombreuses années pour explorer les cellules microbiennes. Ses recherches ont été dernièrement financées par un « ERC advanced grant ». Le budget de 2.5 millions d’euros a permis l'achat de deux microscopes AFM de dernière génération et l'embauche de chercheuses et chercheurs de talent. Dans le cadre de cette bourse, les scientifiques ont réalisé des découvertes majeures dans le domaine de l’adhésion du staphylocoque et du développement de stratégies antibactériennes innovantes venant en appui aux antibiotiques.
Les résultats de l’étude menée en collaboration avec le Trinity College de Dublin viennent d’être publiés dans la revue Nature Communications.