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Comment les bactéries cancérigènes s'emparent-elles de notre estomac ?
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Une nouvelle étude chez la souris utilise des techniques d'imagerie de pointe pour étudier comment H. pylori, qui est présent chez environ la moitié des humains sur terre, survit et prospère dans l'estomac.
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Les bactéries intestinales sont l'un des sujets les plus chauds de la science médicale aujourd'hui.
Au fur et à mesure que les scientifiques s'ajoutent à la liste étonnamment longue d'affections pouvant impliquer des bactéries, il est devenu de plus en plus important de mieux comprendre comment elles surpassent à la fois les médicaments et notre système immunitaire.
Une bactérie qui a une capacité incroyable de coloniser les humains est Helicobacter pylori. En fait, on estime qu'il vit dans l'estomac d'environ la moitié des humains.
Il a tendance à pénétrer d'abord dans l'organisme humain quand nous sommes jeunes, puis à rester in situ pendant une bonne partie de la vie d'un individu.
Chez la plupart des gens, la bactérie ne semble pas nuire ; cependant, chez certains, H. pylori peut causer le cancer gastrique et des ulcères gastriques. Un auteur écrit :
"Environ 75 % du fardeau mondial du cancer gastrique et 5,5 % des tumeurs malignes dans le monde sont attribuables à l'inflammation et aux lésions causées par H. pylori."
Les secrets de H. pylori
Malgré la prévalence et les ramifications de l'infection à H. pylori, la compréhension du comportement de la bactérie dans notre estomac s'est révélée difficile.
Des chercheurs, dont plusieurs de la Stanford University School of Medicine, en Californie, ont récemment mené une série d'études pour comprendre comment H. pylori demeure dans l'estomac avec autant de succès. Les scientifiques espèrent également fournir des indices sur la façon dont ces bactéries pourraient être déplacées.
À l'aide d'outils de visualisation de pointe, les scientifiques ont identifié la cachette de H. pylori. Ils ont récemment publié leurs résultats dans la revue PLOS Biology.
H. pylori est hautement spécialisé dans la colonisation de l'estomac, qui est un lieu de vie particulièrement inhospitalier - c'est essentiellement une cuve d'acide chlorhydrique. Malgré cela, les bactéries prospèrent et peuvent maintenir leur position pendant des décennies.
Outre la chimie intense de l'estomac, ses cellules sont rapidement remplacées, ce qui rend encore plus difficile le maintien d'un pied dans l'estomac.
Les antibiotiques peuvent tuer H. pylori mais, généralement, ils n'éradiquent pas complètement la bactérie, et la population repousse rapidement. L'auteur principal, le Dr Manuel Amieva, explique que "la souche réémergente est invariablement la même que celle que l'on croyait éradiquée."
Ceci implique que H. pylori a une cachette, quelque part, à l'abri du danger, que la bactérie peut se régénérer en toute sécurité. Les auteurs du récent article voulaient découvrir cette cachette.
Comment H. pylori se cache-t-il ?
H. pylori a des flagelles filantes, qui sont de longues structures en forme de fouet qui permettent aux bactéries de se déplacer dans leur environnement. Les scientifiques pensent que la bactérie utilise ce moteur miniature embarqué pour creuser un tunnel dans la couche de mucus de l'estomac.
La couche de mucus protège la muqueuse de l'estomac et, par conséquent, peut aussi offrir une certaine protection à la bactérie.
Les scientifiques ont découvert que cette tactique joue certainement un rôle, mais ils ont aussi découvert une autre façon dont les bactéries se protègent.
Les chercheurs ont infecté des souris avec deux souches de H. pylori ; l'une a été génétiquement modifiée pour émettre une lumière verte fluorescente, l'autre a produit une lumière rouge fluorescente. Ils ont également utilisé une technique appelée CLARITY, qui a permis aux scientifiques de "se déplacer" dans des tissus intacts et de développer une image 3D de l'endroit où les bactéries s'étaient installées dans l'estomac des souris.
Des recherches antérieures du même groupe ont montré que H. pylori se cache dans les glandes gastriques, qui sont de minuscules fosses dans la paroi de l'estomac.
Si une bactérie particulièrement résistante pénètre dans l'une de ces fosses et se multiplie, elle devient incroyablement difficile à déloger. Les scientifiques n'ont pas été en mesure d'identifier exactement pourquoi ils devraient s'enraciner autant, mais ils pensent que c'est peut-être parce que chaque glande n'a qu'une seule entrée, dont le diamètre est environ quatre fois plus large que celui de H. pylori.
Cartographie de la propagation
La nouvelle recherche a porté sur la façon dont H. pylori se propage une fois arrivé chez un animal. Les scientifiques s'attendaient à ce que les deux souches de bactéries (qui étaient identiques à part leur coloration) se mélangent et deviennent une population mixte des deux couleurs.
Cependant, ils ont découvert qu'une fois qu'une bactérie - qu'elle soit rouge ou verte - s'était installée dans une glande gastrique, elle réduisait la capacité des autres bactéries à y pénétrer. Ainsi, même si ces bactéries étaient toutes de la même souche de la même espèce, les chercheurs ont déterminé qu'elles seraient en concurrence avec leur propre espèce.
Une fois qu'une bactérie rouge ou verte avait colonisé une glande et se répliquait, elle prenait des positions dans les glandes voisines, ce qui créait une mosaïque de rouge et de vert sur la paroi de l'estomac de la souris.
On ne sait pas encore exactement comment chaque bactérie s'empare d'une fosse et la revendique comme étant la sienne. Cependant, dans l'une de leurs expériences, les scientifiques ont utilisé des bactéries qui avaient été conçues pour ne pas avoir la machinerie chimique sensorielle qu'ils utilisent pour naviguer ; ces bactéries ne pouvaient pas établir des colonies exclusivement rouges ou vertes seulement.
Dans un passé récent, les probiotiques ont été utilisés pour éliminer les soi-disant mauvaises bactéries, mais, comme l'explique le Dr Amieva : "Il ne suffit pas de trouver une bonne souche probiotique qui peut survivre dans l'organe dans lequel on veut qu'elle vive. Tu dois créer de l'espace pour ça."
Par exemple, le Dr Amieva suggère une approche : Tenter les bactéries de leur cachette, puis les remplacer par une bactérie moins virulente.
Cette étude fournit une image plus claire de la façon dont H. pylori s'installe dans notre estomac. Nous espérons qu'à l'avenir, cette information nous aidera à trouver un moyen de la supprimer.