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Base moléculaire des infections bactériennes dans la mucoviscidose

Une étude américaine qui paraît dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, explique pour la première fois les processus moléculaires se déroulant dans la cellule qui engendrent la survenue des infections chroniques à Pseudomonas aeruginosa dans la mucoviscidose. Le défaut de glycosylation des cellules épithéliales pulmonaires qui conduit à la colonisation bactérienne serait provoqué par une hyper acidification de l’appareil de Golgi.

La mucoviscidose est due au défaut d’un gène codant pour la protéine Cystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator (CFTR) qui provoque une sous glycosylation des protéines à la surface cellulaire. Depuis l’identification de son gène en 1989, on sait que CFTR est impliquée dans la régulation des ions chargés entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule.

Jusqu’à présent, on connaissait mal les mécanismes moléculaires à l’intérieur de la cellule conduisant à la colonisation bactérienne des cellules épithéliales pulmonaires.

Jens Porchet et Vojo Deretic, de l’université du nouveau Mexique à Albuquerque (EU), se sont penchés sur le devenir des protéines codées et maturées à l’intérieur de la cellule. Ils ont particulièrement regardé au niveau de l’appareil de Golgi qui est responsable de l’attachement des sucres sur les protéines destinées à la surface membranaire.

Sur des lignées de cellules humaines bronchiques dérivées d’un patient atteint de mucoviscidose, les chercheurs ont observé par microscopie à fluorescence le devenir des protéine dans l’appareil de Golgi et mesuré le pH à l’intérieur de ses saccules.

Ils ont trouvé que l’intérieur des compartiments de l’appareil de Golgi avait un pH anormalement bas ce qui avait pour conséquence un défaut de glycosylation des protéines apportée à la surface, les enzymes accrochant les sucres ne fonctionnant plus à ces pH.

«Le défaut de CFTR doit affecter la balance ionique dans les cellules ce qui perturbe le pH», a expliqué Deretic.

Sans sucres à la surface cellulaire, les bactéries ont pu y adhérer plus facilement lors des expériences d’adhésion cellulaire, fournissant ainsi un lien direct entre le défaut de CFTR et la susceptibilité accrue aux infections bactériennes observées dans la mucoviscidose.

Lorsque les chercheurs ont traité les cellules de façon à restaurer le pH physiologique, les bactéries n’ont plus adhéré aux cellules.

Le docteur Deretic voit dans ses découvertes une approche thérapeutique de la maladie. «Si nous pouvons trouver des composés agissant au niveau des poumons et capables de restaurer le défaut ionique, nous aurons la possibilité d’améliorer la santé des patients atteints de mucoviscidose», a-t-il conclu.

Source : PNAS 20 novembre 2001;98(24), édition électronique avancée.

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