Une bactérie prend la température pour attaquer au meilleur moment

La shigellose est une infection du tube digestif causée par des bactéries appelées shigelles. Cette maladie sévit surtout dans les régions tropicales, où elle y est endémiqueendémique toute l'année en raison de la pauvreté et du manque d'hygiène. Elle se caractérise par de la fièvre, des douleurs abdominales et de fortes diarrhées qui peuvent devenir hémorragiques. Chaque année, plus de 600.000 personnes dans le monde meurent de shigellose.

Un à trois jours après l'ingestion d'eau ou d'aliments contaminés, les shigelles peuvent commencer à infecter l'organisme. Mais pour démarrer, elles doivent faire le plein de fer, un nutriment essentielnutriment essentiel à leur croissance. Or, à l'intérieur du corps, cet élément vital n'est pas directement disponible et les bactéries doivent s'en procurer à partir d'hèmehème, une structure moléculaire contenant un atomeatome de ferfer. Pour réaliser leur récolte, elles ont besoin de fabriquer la « pioche » appropriée, une protéineprotéine appelée ShuA.

Photographie au microscope de bactéries Shigella dysentariae (les bâtonnets). Ce sont des entérobactéries rencontrées exclusivement chez l’Homme. Le nom Shigella vient du bactériologiste japonais Kiyoshi Shiga, à l’origine de leur découverte. © Wikimedia Commons, CDC, DP

Les bactéries font rarement les choses pour rien. Elles perçoivent leur environnement et y répondent de manière adaptée. Par exemple, elles peuvent connaître le taux de nutriments dans le milieu extérieur et fabriquer des systèmes de rapatriement de la nourriture en cas de besoin.

Shigella peut sentir la température

Des chercheurs américains de l'université de l'Ohio viennent de montrer qu'un mécanisme similaire se produit chez les shigelles lorsqu'elles doivent se fournir en fer. Dans leur étude, publiée dans la revue Plos One, ils montrent que les bactéries produisent la protéine ShuA d'acquisition du fer uniquement lorsque la température environnante est identique à celle du corps humain, soit 37 °C. En d'autres termes, les shigelles s'assurent qu'elles se situent dans le bon hôte avant de synthétiser la protéine nécessaire à leur approvisionnement en fer à partir d'hème.

Pour leurs travaux, les scientifiques ont utilisé l'espèceespèce Shigella dysenteriae. Ils ont montré que lorsque cette bactérie était placée dans un incubateur à 25 °C, elle ne produisait pas la protéine ShuA. En revanche, à 37 °C, elle la synthétisait correctement. En y regardant de plus près, ils se sont rendu compte que le facteur impliqué dans cette thermorégulation était l'ARN messager, c'est-à-dire la copie transitoire du gènegène utilisée pour la synthèse de la protéine.

L’ARN messager comme thermomètre naturel

La structure de l'ARN messager ShuA dépend en effet de la température. À 25 °C, l'ARN messagerARN messager prend la forme d'une épingle à cheveux. Cet arrangement bloque le passage de la machinerie de synthèse des protéines, et ShuA n'est pas produite. En revanche, une fois à la température corporelletempérature corporelle, l'ARN messager reprend une forme permettant la production correcte de la protéine. « L'ARN messager joue un rôle de thermomètre », explique Erin Murphy, directrice de cette étude. Grâce à ce mécanisme, les shigelles peuvent rapidement obtenir leur fer. L'infection peut alors commencer !

Ces résultats ne sont pas les premiers du genre, et ce processus avait déjà été caractérisé chez deux autres bactéries, Salmonella et Yersinia, toutes deux pathogènespathogènes pour l'Homme. Cette étude confirme l'importante versatilité des bactéries. Loin d'être simples, elles contiennent de nombreux systèmes qui leur permettent de jauger leur environnement et de s'y adapter.