Exemple de l’Etude de la membrane externe des entérobactéries
Au LMGM-CBI, l’équipe Régulation et transport des protéines à travers les membranes cellulaires s’intéresse à l’étude de la membrane externe des entérobactéries.

Les entérobactéries font partie d’un large spectre de microorganismes présents dans le tube digestif des animaux et de l’homme. Le microbiote intestinal étant essentiel à la digestion et à la défense de notre organisme, le maintien de son équilibre est crucial pour notre santé (voir panneau « La fable du microbiote »). Lors de l’alimentation, l’appareil digestif sécrète des substances agressives tels que des acides ou des sels biliaires qui permettent de convertir les aliments complexes en molécules simples assimilables par l’intestin. Les bactéries présentes dans le tube digestif doivent résister à ces substances.

Une des stratégies adoptées par les entérobactéries pour neutraliser l’effet des détergents, tels que les sels biliaires, est de former une enveloppe externe imperméable à ces molécules. Ces bactéries sont donc entourées de deux membranes lipidiques : une membrane interne qui délimite l’intérieur cellulaire ou cytoplasme et une membrane externe formant une protection additionnelle. Cette dernière est constituée d’une bicouche lipidique asymétrique avec des phospholipides sur la face interne et des lipopolysaccharides sur la face externe qui confèrent à cette membrane la résistance aux détergents. Par ailleurs, cette enveloppe contient également de nombreuses protéines qui régulent le transit de molécules entre l’intérieur de la bactérie et son environnement : elles permettent à la fois l’entrée de nutriments nécessaires à la croissance des bactéries et l’élimination de déchets ainsi que potentiellement l’export de facteurs de virulence. En effet, parmi les entérobactéries qui constituent la flore intestinale d’individus sains, peuvent se développer occasionnellement des entérobactéries virulentes capables d’attaquer les cellules intestinales, provoquant différents types de maladies avec des lacérations du tractus gastro-intestinal, des diarrhées ou des hémorragies.

Pour résumer, la membrane externe des entérobactéries sert à la fois de barrière de défense et de plateforme d’échange avec l’extérieur permettant la survie et la croissance de ces microorganismes dans le tube digestif. Dans le cas d’entérobactéries pathogènes, cette enveloppe devient également un « centre d’attaque », en favorisant l’assemblage et l’export de facteurs de virulence.