Infections bactériennes persistantes : un nouveau mécanisme mis au jour

Les infections bactériennes dites « persistantes » constituent un problème de santé publique majeur, associées à l'échec des traitements antibiotiques. Des scientifiques rennais, en collaboration avec des collègues suisses, ont mis en évidence un nouveau mécanisme permettant d’expliquer l’entrée en persistance du staphylocoque doré. Publication dans Nature Microbiology (4 jan. 2021).

Staphylocoques dorés en vert adhérant à des kératinocytes, en rouge. Crédits :  Inserm/Tristan Anne
  1. Lutter contre les infections bactériennes chroniques
  2. Perspectives
  3. Référence

La persistance désigne la capacité de bactéries à survivre à des doses élevées d’antibiotiques, sans pour autant être résistantes. Elles deviennent persistantes en ralentissant leur croissance, un peu comme si elles entraient en « hibernation » pour se protéger des traitements antibiotiques.
La présence de telles bactéries tolérantes aux antibiotiques représente un problème majeur de santé publique. En effet, lorsque les antibiotiques sont arrêtés, certaines d’entre elles se « réveillent » et sont susceptibles de se multiplier à nouveau. Le risque de rechute et d’infections bactériennes chroniques est alors très élevé.

La plupart des mécanismes menant à la formation de la persistance demeurent inconnus. Dans leur étude, les enseignants-/chercheurs de l’Université de Rennes 1 et l’Inserm du laboratoire « ARN régulateurs bactériens et médecine » se sont intéressés à la bactérie Staphylococcus aureus (le staphylocoque doré).  Celle-ci arrive en tête des pathogènes responsables d’infections nosocomiales (infections contractées à l’hôpital) et est également impliquée dans de nombreuses intoxications alimentaires.

 

Lutter contre les infections bactériennes chroniques

Dans leurs travaux, les chercheurs se sont intéressés à un ARN non codant des staphylocoques dorés, c’est-à-dire à un ARN non traduit en protéines.

Ils ont montré qu’une fois positionné sur les ribosomes  des staphylocoques, cet ARN (désigné sous le nom d’antitoxine SprF1) diminue la synthèse des protéines pendant la croissance de la bactérie (phénomène d’hibernation évoqué plus haut). Ce mécanisme favorise la formation de staphylocoques persistants qui deviennent insensibles aux antibiotiques.

« Nous mettons en évidence un processus moléculaire guidé par l'ARN où l’interaction entre cet ARN SprF1 et le ribosome est impliquée dans la formation de bactéries persistantes aux antibiotiques, elles-mêmes largement impliquées dans les infections staphylococciques chroniques », souligne Brice Felden, le professeur à l’Université de Rennes 1 qui a supervisé ces travaux.

Perspectives

Cette découverte permet en outre d’envisager une nouvelle classe d’anti-infectieux ciblant les bactéries persistantes, et donc de nouveaux traitements pour les infections chroniques à staphylocoques dorés.

« Forts de ces résultats, nous souhaitons utiliser développer des molécules contre les bactéries persistantes en ciblant l’antitoxine SprF1. Cette stratégie vise ainsi à compléter l’arsenal thérapeutique mis à disposition des cliniciens, qui sont de plus en plus confrontés à des maladies bactériennes chroniques », déclare Marie-Laure Pinel-Marie qui a coordonné ces travaux.  

Ces résultats ont fait l’objet d’un dépôt de brevet européen.

Référence

RNA antitoxin SprF1 binds ribosomes to attenuate translation and promote persister cell formation in Staphylococcus aureus
Marie-Laure Pinel-Marie1, Régine Brielle1, Camille Riffaud1, Noëlla Germain Amiot1, Norbert Polacek2, and Brice Felden1

1 - Inserm, BRM [Bacterial Regulatory RNAs and Medicine] - UMR_S 1230, 35000 Rennes, France
2 - Department of Chemistry and Biochemistry, Bern University, 3012 Bern, Switzerland

Nature Microbiology, janvier 2021 | doi:10.1038/s41564-020-00819-2