Principale cause d’infections bactériennes meurtrières dans le monde, le staphylocoque doré fait l’objet de nombreuses recherches. Celle de l’Inrae en collaboration avec des cherches du Biam, a dévoilé un des mécanismes de protection contre une molécule toxique présente dans le sang des mammifères. Une découverte qui ouvre des perspectives pour de nouvelles stratégies antibiotiques.
Les infections bactériennes sont la deuxième cause de décès dans le monde et le staphylocoque doré, staphylococcus aureus, se classe parmi les bactéries les plus meurtrières. En France, il est l’un des principaux germes causant des infections nosocomiales et des intoxications alimentaires. Si les antibiotiques restent le traitement le plus efficace, certaines souches bactériennes résistantes émergent. D’où l’urgence de mieux comprendre le fonctionnement de cette bactérie. Une collaboration entre l’Inrae et le Biam s’est intéressée au mécanisme de survie de la bactérie dans le sang.
Le sang : un environnement hostile pour les bactéries
Chargée de fixer l’oxygène dans les globules rouges, l’hème en grande concentration est une molécule toxique pour les bactéries y compris le staphylocoque doré. Comment ce dernier parvient-il alors à survivre dans le sang ?
Grâce à un biocapteur présent sur sa membrane, baptisé HssS, capable de détecter l’hème et de déclencher un mécanisme de défense : « le staphylocoque synthétise une pompe d’efflux de l’hème, ce qui crée une barrière protectrice lui permettant de survivre dans le sang et de progresser dans l’infection », indiquent Marina Siponen et Pascal Arnoux, chercheurs CNRS et CEA au sein du Biam. « L’utilisation d’Aphafold, une IA spécialisée dans la structure des protéines, nous a permis de modéliser la structure du senseur HssS, alors qu’un logiciel de docking de petites molécules a permis de proposer une zone de fixation de l’hème », pointent les scientifiques. L’étude expérimentale de la fixation d’hème sur la protéine native ainsi que sur des variants (où seuls quelques acides aminés judicieusement choisis diffèrent) a validé le modèle de fixation de l’hème sur HssS. Cette découverte a été confirmée par d’autres expérimentations en laboratoire, montrant que les staphylocoques dorés dépourvus du capteur HssS, et donc incapables de détecter l’hème, ont une virulence très affaiblie.
Une piste pour de nouvelles stratégies antibiotiques
Face aux enjeux de l’antibiorésistance, ces résultats ouvrent de nouvelles pistes de stratégies antibiotiques pour lutter contre le staphylocoque doré en recherchant des molécules inhibitrices de ce biocapteur HssS. D’autant qu’il semble spécifique des bactéries pathogènes et non des autres bénéfiques à notre organisme comme celles constituant le microbiote intestinal.