Dans ce panneau, le sujet abordé est une nouvelle fois l’adaptation des bactéries à leur environnement, comment elles évoluent pour résister et survivre ! Nous allons vous expliquer le rôle des métaux dans la vie des bactéries et prendre l’exemple des infections par des mycoplasmes.

A quoi servent les métaux ?

Les métaux ne se limitent pas au fer, au plomb ou à l’or que nous connaissons tous mais sont beaucoup plus nombreux et diversifiés que ce que l’on imagine. Ce sont des éléments essentiels à la survie de tous les êtres vivants, des plus microscopiques aux espèces évoluées comme l’Homme. Cependant, les métaux peuvent également être toxiques à trop forte concentration, et engendrer des dommages dans les cellules.
En raison de cette dualité, les organismes vivants doivent maintenir l’équilibre des métaux dans les cellules. Pour cela de nombreuses protéines interviennent par exemple pour assurer le transport ou le stockage des métaux. Les métaux jouent également un rôle central dans la lutte entre les agents pathogènes et les organismes infectés, appelés hôtes. L’une des réponses du système immunitaire de l’hôte consiste à limiter l’accès aux métaux essentiels, afin d’affamer les microorganismes pathogènes, ce processus s’appelle « immunité nutritionnelle ». Pour contrer l’immunité nutritionnelle, les microbes ont développé des stratégies pour acquérir des métaux nécessaires à leur survie à partir des cellules et des tissus qu’ils infectent. Ces systèmes d’acquisition des métaux représentent donc des cibles médicamenteuses intéressantes pour combattre les agents pathogènes humains.

Un exemple d’infection chez l’Homme

Certaines bactéries du genre Mycoplasma (ou « mycoplasmes »), telles que Mycoplasma genitalium et Mycoplasma pneumoniae, infectent l’être humain. M. genitalium est responsable d’infection sexuellement transmissible (IST) et provoque des inflammations de l’urètre chez l’homme et il est associé à des syndromes inflammatoires de l’appareil reproducteur chez la femme, ainsi qu’à des naissances prématurées. M. pneumoniae cause des infections respiratoires aiguës entraînant des centaines de milliers d’hospitalisations dans le monde chaque année.
Les maladies infectieuses causées par les mycoplasmes se traitent par l’administration d’antibiotiques mais des phénomènes de résistance émergent, rendant ces stratégies thérapeutiques inefficaces. Il est frappant de constater que les taux de résistance à certains antibiotiques pour M. pneumoniae sont de plus en plus élevés, atteignant 100% dans certaines régions du monde, et déclenchant de fréquentes épidémies. De même, la présence des souches de M. genitalium résistantes aux antibiotiques augmente rapidement dans le monde entier. Cette émergence alarmante de la résistance aux antibiotiques chez les mycoplasmes exige que de nouvelles options thérapeutiques soient étudiées.

Nos travaux de recherche pour essayer de trouver une solution

L’équipe MycoMet étudie les protéines impliquées dans l’acquisition des métaux chez les mycoplasmes car ces protéines pourraient représenter des cibles thérapeutiques prometteuses et innovantes pour combattre la résistance aux antibiotiques des mycoplasmes. Dans ce projet de recherche, nous utilisons notamment la méthode dite de « cristallographie aux rayons X » des protéines, pour laquelle il est nécessaire de purifier puis de cristalliser la protéine à étudier (voir figure 1). Cette approche va ensuite nous permettre de révéler la structure tridimensionnelle de cette protéine et ainsi comprendre comment elle fonctionne à un niveau atomique (voir figure 2). Ceci représente une étape cruciale dans la recherche de nouveaux médicaments qui pourraient cibler cette protéine.