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Comment la bactérie de la légionellose détourne le fer de ses hôtes ?

by Frédéric Magné - published on

C’est indéniable : Legionella pneumophila, la bactérie responsable de la légionellose a besoin de fer pour se multiplier et infecter ses hôtes. Grâce à une étude transcriptomique, des chercheurs du Laboratoire Ecologie et Biologie des Interactions, en collaboration avec des équipes de l’Institut Pasteur et de l’Université de Chicago, ont identifié un nouveau gène essentiel à la capture du fer et donc à la multiplication de la bactérie Legionella chez son hôte. Les résultats de ces travaux ont été publiés le 15 septembre 2014 dans la revue Environmental Microbiology.



Bactérie et une amibe (© Marie-Hélène Rodier)
 

La bactérie Legionella pneumophila s’infiltre chez l’homme par les voies respiratoires et colonise un type de cellules bien particulier : les macrophages pulmonaires. La plupart du temps, la bactérie est détruite par ces cellules du système immunitaire programmées pour digérer les intrus. Mais parfois, la bactérie résiste à la phagocytose et peut alors déclencher une maladie pulmonaire connue sous le nom de légionellose. La résistance a été acquise, au fil du temps, dans son environnement naturel, en infectant des amibes(1) très similaires aux macrophages humains. « Cette capacité de résistance à la phagocytose n’est pas le seul problème, souligne Yann Héchard, microbiologiste au Laboratoire Ecologie et Biologie des Interactions du CNRS. Comme l’ont montré nos collègues de l’Université de Chicago, si la bactérie résistante est capable de capter du fer à l’intérieur de la cellule, elle va pouvoir se nourrir, se multiplier et là, devenir vraiment dangereuse  ».

Afin de déterminer quels sont les gènes bactériens impliqués dans la capture du fer, les chercheurs ont décidé de réaliser une étude transcriptomique, autrement dit une étude de l’expression des gènes de l’ensemble du génome de la bactérie. Concrètement, ils ont cultivé L. pneumophila dans un milieu carencé en fer puis ont analysé le niveau d’expression des 3 000 gènes de la bactérie. Grâce à des marqueurs fluorescents, les gènes les plus actifs – c’est-à-dire les gènes naturellement impliqués dans la capture du fer - ont pu être identifiés. « Un nouveau gène s’est vraiment détaché du lot, raconte Yann Héchard. Sans lui, la bactérie est incapable de puiser du fer chez son hôte et de se multiplier. Autrement dit, nous avons montré que ce gène était responsable de la capture du fer dans la cellule hôte  ». Des résultats qui offrent de nouvelles pistes pour prévenir la transmission des bactéries, véhiculées par de fines gouttelettes d’eau, mais aussi pour améliorer les traitements. « On peut imaginer limiter la multiplication des légionelles en diminuant la concentration en fer dans les réseaux d’eau, par exemple, mais aussi grâce à des médicaments capables de limiter la disponibilité en fer ou la capture du fer par les bactéries chez les patients infectés », conclut Yann Héchard.
 

Note

 (1) Organisme unicellulaire d’eau douce ou d’eau salée.
 

Télécharger la brève (PDF- 540 Ko)

 

 Référence

"IroT/mavN, a new iron-regulated gene involved in Legionella pneumophila virulence against amoebae and macrophages", Emilie Portier, Huaixin Zheng, Tobias Sahr, Denise M. Burnside, Celeste Mallama, Carmen Buchrieser, Nicholas P. Cianciotto and Yann Héchard, Environmental Microbiology, 15 septembre 2014.

 

Contact chercheur

Yann Héchard
Ecologie et biologie des interactions (EBI) - CNRS / Université de Poitiers
Tél. : 05 49 45 40 07
Email : yann.hechard@univ-poitiers.fr