Résistance au système immunitaire et aux antibiotiques : le rôle d’un polysaccharide de surface d’une bactérie intestinale

Enterococcus faecalis fait partie des entérocoques, qui sont des bactéries commensales³ mais aussi d'importants agents pathogènes opportunistes⁴ responsables d'infections chez l’homme, et chez certains animaux, dont les poules et poulets d’élevage. Chez l’Homme, elle cause des infections nosocomiales telles que des infections urinaires et des bactériémies⁵ chez des patients immunodéprimés, lors d’une antibiothérapie par exemple. Les entérocoques sont naturellement résistants aux céphalosporines - une classe d’antibiotiques fréquemment prescrits– mais ils peuvent aussi acquérir une résistance aux antibiotiques de dernier recours tels que la vancomycine.

Comment ces bactéries peuvent-elles se retrouver dans le sang sans se faire repérer par le système immunitaire ? Ce dernier différencie les bactéries inoffensives des bactéries pathogènes grâce aux motifs présents à leur surface. Il semblerait que le système immunitaire ne soit pas capable de reconnaitre la molécule de surface d’Enterococcus faecalis, constituée d’un assemblage de sucres, appelé EPA (Enterococcal Polysaccharide Antigen). Cet EPA est nécessaire à la colonisation du tractus digestif, à la formation d'un biofilm (amas de bactéries fixées à une surface),  à la résistance aux antibiotiques et à la pathogenèse. C’est pourquoi il est primordial de connaitre ses constituants et sa structure complète afin de mieux comprendre son rôle et mieux le contrer.

En combinant des techniques de biochimie et de génétique, des chercheurs d'INRAE et du CNRS ont réussi à accéder à la structure complète et détaillée de cet EPA. Les bactéries possèdent une paroi, dont le composant majeur, le peptidoglycane, est constitué de chaînes de sucres reliées par de courtes chaines d’acides aminés⁵. C’est ce peptidoglycane qui, chez certaines bactéries, peut porter des motifs de surface propres à chaque espèce, reconnaissables par le système immunitaire. Les chercheurs ont montré dans leurs travaux que chez Enterococcus faecalis EPA est constitué d’une chaine de six sucres décorée d’un motif exposé à la surface qui permet aux bactéries d'échapper au système immunitaire et de mieux résister aux antibiotiques. L'élucidation de cette structure complète a permis aux chercheurs d'identifier les différentes étapes impliquées dans l’assemblage (ou chaine de biosynthèse) de cet EPA.  Il devient donc désormais possible de concevoir des antimicrobiens ciblant certaines étapes clés de l’assemblage.

Cette étude constitue une contribution significative pour identifier les propriétés structurelles de l'EPA qui sont nécessaires à l’invasion de l’hôte. Elle permet ainsi l’identification de nouvelles cibles afin de développer des approches préventives et thérapeutiques contre les entérocoques. Elle apporte aussi des connaissances utiles pour l’étude d’autres agents pathogènes, tels que Streptococcus pyogenes et Streptococcus agalactiae, qui produisent un sucre de surface fonctionnellement apparenté.

¹ Infection acquise en milieu hospitalier
² Infection survenant en dehors d'un établissement de santé
³ Bactéries naturellement présentes dans l’organisme
⁴ Bactéries pathogènes qui n'affectent que les sujets dont le système immunitaire est affaibli
⁵ Bactéries anormalement présentes dans la circulation sanguine
⁶ Briques permettant la synthèse de protéines