Alimentation, santé globale Temps de lecture 7 min
Comment Listeria monocytogenes se cache dans les cellules de son hôte ?
Listeria monocytogenes, une bactérie d’origine alimentaire responsable de la listériose, est capable de se dissimuler au sein de vacuoles dans les cellules de l’hôte. Une équipe de chercheurs INRAE en a découvert plus sur la capacité de L. monocytogenes à persister dans son hôte.
Publié le 11 juin 2026
La listériose est une maladie grave pouvant entraîner des complications sévères chez les personnes vulnérables : personnes âgées, nouveau-nés et personnes immunodéprimées. La contamination se fait par la consommation d’aliments contaminés par L. monocytogenes. Une fois ingérée, la bactérie traverse la barrière intestinale, se multiplie dans le sang, puis peut migrer vers différents organes, notamment le cerveau chez les personnes âgées ou immunodéprimées, ou le placenta chez la femme enceinte. Dans les formes cliniques les plus graves, l’infection peut provoquer une septicémie, une méningo-encéphalite ou une fausse couche. L. monocytogenes peut également être détectée chez des porteurs sains, mais les mécanismes à l’origine de ce portage asymptomatique sont encore inconnus.
La contamination des produits alimentaires par L. monocytogenes s’explique par l’omniprésence de la bactérie dans l'environnement, notamment au sein de l'industrie agro-alimentaire. Malgré cela, les infections à L. monocytogenes restent rares en France avec environ 300 cas par an, mais associées à une forte mortalité, pouvant atteindre 30 % malgré une antibiothérapie adaptée.
Dans certains cas, la période d’incubation de la maladie peut être longue, notamment dans les cas associés à la grossesse, pour lesquels elle peut atteindre jusqu’à 3 mois. Cette phase d’incubation silencieuse pourrait s’expliquer par la capacité de la bactérie à adopter une forme dormante et indétectable, lui permettant d’échapper au système immunitaire, de persister dans l’hôte, puis d’être réactivée en cas d’immunosuppression.
Listeria monocytogenes : une bactérie qui peut se cacher dans les cellules hôtes
Les chercheurs de l'équipe Épigénétique et microbiologie cellulaire (EpiMic), au sein de l'UMR INRAE Microbiologie de l’alimentation au service de la santé (MICALIS), travaillant notamment sur la thématique de la dormance chez Listeria monocytogenes, se sont naturellement intéressés à cette problématique. Ils ont cherché à répondre à plusieurs questions : Que se passe-t-il durant ce long délai entre la contamination par L. monocytogenes et la déclaration de la maladie ? Où se trouve la bactérie, dans quel état, et comment survie-t-elle ?
Les chercheurs de l'équipe EPIMIC ont montré dès 2017 (Kortebi et al., PLoS Pathogens, 2017) l'existence de vacuoles intracellulaires dans lesquelles ils ont pu observer la présence de Listeria. Au sein de ces vacuoles acides appelées LisCVs (Listeria-containing vacuoles), Listeria peut entrer dans un état dormant lors d’infections prolongées des cellules épithéliales, formant ainsi des « réservoirs » persistants tolérants aux antibiotiques. Cette persistance intracellulaire pourrait contribuer au portage asymptomatique de la bactérie chez l’hôte.
Pour mieux comprendre cette phase de dormance cellulaire, les chercheurs ont développé un modèle expérimental in vitro à partir des cultures de cellules épithéliales humaines. Ils ont montré que L. monocytogenes a la capacité de modifier son mode de vie lors d’infections prolongées de cellules de foie et de placenta : Après une phase active de un à deux jours, les bactéries arrêtent de se multiplier et de se mouvoir. Elles sont alors capturées par les cellules au sein de vacuoles (xénophagie), dans lesquelles une partie des bactéries entrent dans une phase de vie ralentie, jusqu’à devenir viable mais non cultivable (VBNC). Les bactéries à l'état VBNC sont métaboliquement actives mais ont perdu leur capacité à se développer sur des milieux de culture standards, ce qui compromet leur détection par les techniques classiques basées sur la division bactérienne.
La persistance vacuolaire : un trait du mode de vie intracellulaire de Listeria monocytogenes
Afin d’étudier les mécanismes impliqués dans cette persistance cellulaires, les chercheurs ont réalisé, en collaboration avec l'ANSES, le criblage de plus d’une centaine de souches isolées de l’environnement ou de cas cliniques. À l’aide de la microscopie à fluorescence, ils ont analysé plusieurs paramètres liés à la persistance, notamment la motilité intracellulaire, la cytotoxicité, ainsi que la présence et la taille des LisCVs.
Leurs résultats montrent que la capacité à persister dans les cellules épithéliales constitue une propriété largement partagée au sein de l’espèce L. monocytogenes, indépendamment de l’origine des souches, suggérant que cette capacité représente un trait ancestral lié à la pathogénicité de la bactérie.
La mobilité des bactéries impliquée dans la capacité à être confinées dans les vacuoles
Cependant, deux isolats présentant un phénotype de persistance diminué ont été identifiés : Pour ces isolats, Listeria est moins fréquemment retrouvée dans des vacuoles, qui sont également de taille plus petite. Grâce à une analyse de génomique comparative, les chercheurs ont montré que ce phénotype était dû à une mutation spontanée dans le gène essentiel folP, impliqué dans la biosynthèse des folates, qui entraîne une diminution du niveau d’acide folique. Des analyses en microscopie à fluorescence et en imagerie en temps réel ont révélé que cette carence perturbe la motilité bactérienne et réduit également sa capacité à être confinée dans les LisCVs.
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La mutation folP altère la motilité intracellulaire de Listeria monocytogenes
Vidéos de l’infection de cellules placentaires par une souche sauvage (à gauche) Listeria monocytogenes et par le mutant folP (à droite). Les deux souches ont été rendues fluorescentes en vert afin de suivre leur dynamique au cours de l’infection. L’actine cellulaire est visualisée en rouge. Les images ont été prises toutes les 25 secondes puis accélérées ~300×. Barre d’échelle : 20 µicro-metres.
Les résultats de leurs études génomiques montrent un lien entre le métabolisme des folates, la motilité bactérienne et la capacité de Listeria à être capturée au sein des vacuoles et révèle un rôle essentiel de la motilité bactérienne dans la persistance dans les cellules hôtes.
Ces derniers résultats ont été publiés, le 15 avril 2026, dans la revue Plos Pathogens sous le titre : Large-scale phenotyping and comparative genomics reveal genetic features of Listeria persistence in epithelial cells.
Ces résultats contribuent à l'amélioration de la compréhension des mécanismes de persistance de Listeria, un mode de vie encore peu caractérisé, qui pourrait favoriser la circulation silencieuse de la bactérie au sein de son hôte. Les mécanismes moléculaires permettant l’établissement, le maintien et la réactivation de cet état persistant font déjà l'objet de nouvelles recherches.
Pour aller plus loin :
Large-scale phenotyping and comparative genomics reveal genetic features of Listeria persistence in epithelial cells.
Plos Pathogens 22(4): e1013323. (2026)
Résumé : Longtemps considérée comme un agent pathogène strictement cytosolique, Listeria monocytogenes révèle aujourd’hui un double mode de vie qui inclut des vacuoles intracellulaires. Des données récentes montrent que, dans les cellules épithéliales, cette bactérie peut entrer dans un état de dormance au sein de vacuoles acides, appelées LisCV, ce qui pourrait contribuer au portage silencieux et à l’échec des traitements antibiotiques. Nous démontrons ici que la persistance vacuolaire est une caractéristique répandue et conservée chez diverses souches de Listeria. De manière frappante, nous identifions le métabolisme du folate comme un régulateur clé de ce changement phénotypique, établissant un lien entre les signaux métaboliques et l'arrêt de la motilité bactérienne. Nos résultats mettent en lumière un lien inédit entre le métabolisme central et l'adaptation à la niche intracellulaire, apportant un nouvel éclairage sur la manière dont Listeria survit et se cache au sein de l'hôte.
Author summary: Long regarded as a strictly cytosolic pathogen, Listeria monocytogenes is now revealing a dual lifestyle that includes intracellular vacuoles. Recent evidence shows that in epithelial cells this bacterium can enter a dormant state within acidic vacuoles, termed LisCVs, potentially contributing to silent carriage and antibiotic treatment failure. Here, we reveal that vacuolar persistence is a widespread and conserved feature among diverse Listeria strains. Strikingly, we identify folate metabolism as a key regulator of this phenotypic switch, linking metabolic cues to the shutdown of bacterial motility. Our findings uncover a novel connection between central metabolism and intracellular niche adaptation, shedding new light on how Listeria survives and hides within the host.
Auteurs : Aurélie Lotoux, Matthieu Bertrand, Pierre-Emmanuel Douarre, Mounia Kortebi, Hélène Riveiro, Federica Palma, Goran Lakisic, Edward M. Fox, Laurent Guillier, Anna Oevermann, Sophie Roussel, Hélène Bierne, Alessandro Pagliuso, Eliane Milohanic.
Des mêmes auteurs :
Quand les bactéries perdent leur paroi et changent de forme pour survivre
En poursuivant leurs recherches sur la dormance bactérienne dans différentes niches, les chercheurs ont caractérisé un état VBNC de L. monocytogenes, susceptible de lui permettre de persister dans l’environnement. En collaboration avec une équipe de l’Institut Pasteur, ils ont pu induire un état de dormance en cultivant les bactéries dans de l'eau de source, un milieu pauvre en nutriment qui provoque un stress osmotique et nutritionnel chez les bactéries. Lors du passage à l'état de dormance, les chercheurs ont observé que les bactéries changeaient de forme et passaient d'une forme de bâtonnet à une forme ronde. Ce changement morphologique est dû à la perte de leur paroi bactérienne, structure essentielle au maintien de leur forme en bâtonnet.
Ces résultats, qui ont fait l'objet, en 2024, d'une publication dans Nature communications et d'un communiqué de presse INRAE, ont permis le développement d’anticorps qui pourront être utilisés pour détecter spécifiquement les bactéries VBNC dépourvues de paroi dans les milieux aquatiques.
A lire dans Nature communications : Aquatic environment drives the emergence of cell wall-deficient dormant forms in Listeria Carvalho F. et al., Nat Communications, 2024.
Références
Lotoux A. et al., (2026). Large-scale phenotyping and comparative genomics reveal genetic features of Listeria persistence in epithelial cells. PLoS Pathog 22(4): e1013323. DOI: 10.1371/journal.ppat.1013323
Carvalho F. et al., (2024). Aquatic environment drives the emergence of cell wall-deficient dormant forms in Listeria. Nature Communications. Nat Communications 15, 8499. DOI: 10.1038/s41467-024-52633-7
Kortebi M. et al., (2017). Listeria monocytogenes switches from dissemination to persistence by adopting a vacuolar lifestyle in epithelial cells. PLoS Pathog 13(11): e1006734. DOI: 10.1371/journal.ppat.1006734
Ces travaux ont été réalisés, selon les cas, en collaboration avec :
