Evolution des symbiotes bactériens humains, l'exemple du peptidoglycane

 

Frédéric Veyrier

Institut national de la recherche scientifique [INRS]

 

Domaine : maladies infectieuses et immunitaires

Programme chercheurs-boursiers - Junior 1

Concours 2017-2018

Il y a au moins dix fois plus de bactéries que de cellules humaines dans l'organisme. Celles-ci se répartissent au niveau des systèmes digestif, respiratoire et de la peau. Ces bactéries ont co-évolué avec l'homme et jouent maintenant un rôle primordial dans la survie de l'organisme. Certains mécanismes ont dû être mis en place pour discriminer les microorganismes agressants des microorganismes bénéfiques pour la santé. Ces interactions bactérie-hôte sont encore incomprises, mais celles-ci passeraient notamment par la détection de certaines composantes bactériennes.
L'objectif de ce programme de recherche est d'élucider les mécanismes de tolérance en étudiant les événements évolutifs qui ont mené ces bactéries à s'adapter à leur écosystème.

Récemment, nos recherches ont montré que certaines espèces bactériennes ont subi une modification profonde de la structure de leur peptidoglycane, un polymère essentiel et exclusif à la paroi bactérienne. Cette molécule est reconnue par le système immunitaire et sert donc à détecter la présence de bactéries dans l'organisme. Nous étudierons donc maintenant l'implication de ces changements dans la communication bactéries-hôte et la présence de certains motifs dans le peptidoglycane qui expliquerait leur tolérance. Nous tenterons aussi de déterminer si certaines modifications du peptidoglycane, chez certains pathogènes, peuvent protéger contre les bactéries compétitrices dans le rhinopharynx. En effet, ces dernières peuvent inhiber la présence de pathogènes en secrétant des enzymes ciblant le peptidoglycane.

Finalement nous étudierons comment Mycobacterium tuberculosis a évolué une façon unique de réguler la synthèse du peptidoglycane et pourquoi cette régulation pourrait être importante dans un contexte infectieux.

Ces connaissances seront indispensables au développement de nouvelles stratégies pour combattre les pathogènes, principalement à l'heure où les résistances aux antibiotiques se généralisent. De plus, la connaissance des propriétés immunologiques de certains motifs présents dans le peptidoglycane, pourrait révolutionner certains traitements anti-inflammatoires.