Cette étude est également fondamentale pour les experts en maladies infectieuses et les biologistes qui étudient les bactéries. Les agents pathogènes nocifs, comme la salmonelle, se frayent un chemin à travers un système intestinal complexe où ils sont largement dépassés en nombre par les bonnes bactéries et les cellules immunitaires. Cependant, chaque année, la salmonelle est responsable d’environ 1,35 million de maladies et de 420 décès rien qu’aux États-Unis. Pour infecter l’hôte, cet agent pathogène doit traverser la paroi intestinale.
Ces agents pathogènes doivent donc trouver des points d’entrée vulnérables dans l’intestin qui leur permettent d’envahir et d’infecter l’organisme. « Lorsqu’elles sont ingérées, les salmonelles atteignent les intestins. Là-bas, elles sont largement dépassées en nombre par plus de 100 000 milliards de bactéries commensales, rappelle l’auteur principal Yao-Hui Sun, chercheur affilié aux départements de médecine interne, d’ophtalmologie, de sciences de la vue et de dermatologie.
Un nouveau mécanisme bioélectrique qui permet aux bactéries de trouver le point d’entrée
Pour comprendre comment les salmonelles parviennent à se frayer un chemin dans l’intestin, les chercheurs ont observé le mouvement de la bactérie S. Typhimurium (une souche de Salmonella) et l’ont comparé à celui d’une souche inoffensive de bactérie Escherichia coli (E.coli).
Les auteurs soulignent que l’intestin est un organe très complexe. Sa structure épithéliale comprend des villosités et un épithélium associé aux follicules lymphoïdes (LFA). L’épithélium des villosités est constitué de cellules absorbantes (entérocytes) avec des saillies qui facilitent l’absorption des nutriments. L’EAF contient des cellules M recouvrant de petits amas de tissu lymphatique appelés plaques de Peyer. Ces cellules M sont responsables du prélèvement d’antigènes. Ils constituent la première ligne de défense du système immunitaire contre les antigènes microbiens et alimentaires.
L’étuderéalisée sur le modèle murin d’infection à salmonelles, révèle que ces bactéries détectent des signaux électriques dans l’EAF. Ils se rendent à la Source de ces signaux, une zone de l’intestin où ils trouvent des ouvertures par lesquelles ils peuvent entrer. Ce processus de mouvement cellulaire en réponse à des champs électriques est appelé
galvanotaxieou électrotaxis.
- E. coli et Salmonella réagissent différemment aux champs bioélectriques. Ils ont des réponses opposées au même signal électrique. Alors que E. coli se regroupe à côté des villosités, Salmonella se regroupe au niveau de l’EAF ;
- le champ bioélectrique dans l’épithélium intestinal est configuré de telle sorte que Salmonella en profite pour s’orienter vers l’EAF, ce qui n’est pas le cas pour E. coli.
Des recherches antérieures avaient décrit un processus de chimiotaxie : Avec la chimiotaxie, les bactéries détectent les gradients chimiques et se rapprochent ou s’éloignent de composés spécifiques. Mais la nouvelle étude suggère que La galvanotaxie de Salmonella vers l’EAF ne se produit pas par les voies de chimiotaxie.
L’étude décrit ainsi pour la première fois, un mécanisme alternatif ou complémentaire dans la modulation du ciblage de Salmonella vers l’épithélium intestinal.
Nouvel éclairage sur les MII : ce mécanisme a des implications possibles sur d’autres infections bactériennes ainsi que sur leur prévention et leur traitement : “Il serait intéressant de savoir si les patients atteints de MII présentent également ces activités bioélectriques aberrantes dans l’épithélium intestinal.”
