Cette équipe d’infectiologues du NIH décrypte pour la première fois tout le processus d’infection des salmonelles (Salmonella Typhimurium) qui utilisent les cellules épithéliales intestinales pour coloniser l'intestin. Elle démontre, dans la revue Cell Host & Microbe que la tentative du système immunitaire d'éliminer les bactéries Salmonella du tractus gastro-intestinal facilite plutôt la colonisation du tractus intestinal par la bactérie.
La bactérie Salmonella Typhimurium qui colonise l'intestin, provoque plus d’1,3 million de gastroentérites, 26.500 hospitalisations et plus de 420 décès aux seuls États-Unis chaque année. Les aliments contaminés sont à l'origine de la plupart de ces maladies. La plupart des personnes contaminées par des Salmonelles souffrent de diarrhée, de fièvre et de crampes d'estomac, mais se rétablissent sans traitement spécifique. Les antibiotiques ne sont utilisés que pour traiter les personnes atteintes de salmonellose grave (gastro-entérite ou fièvre typhoïde et paratyphoïde). La bactérie peut également infecter une grande variété d'animaux, dont les bovins, les porcs et les poulets. Si les symptômes cliniques disparaissent généralement en quelques jours, la bactérie peut persister beaucoup plus longtemps dans le tractus gastro-intestinal. L'excrétion fécale de la bactérie facilite la transmission à de nouveaux hôtes, en particulier par les «super-excréteurs» qui libèrent un grand nombre de bactéries.
La réponse immunitaire de l'hôte favorise la colonisation du pathogène
L’équipe du National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID/NIH) a regardé comment les bactéries Salmonella « s’établissent » et prospèrent dans le tractus gastro-intestinal des mammifères. L'une des premières lignes de défense du tractus gastro-intestinal est la barrière formée par les cellules épithéliales intestinales. Ces cellules absorbent les nutriments mais empêchent également les agents pathogènes de se propager plus profondément. Lorsque les bactéries envahissent ces cellules, les cellules sont éjectées dans la lumière intestinale ou partie creuse/intérieur des intestins. Cependant, de précédentes observations de la même équipe avaient montré que certaines Salmonelles se répliquent aussi rapidement dans le cytosol – la couche fluide – des cellules épithéliales intestinales.
L'éjection des cellules infectées amplifie l’attaque bactérienne : les scientifiques en font la démonstration en modifiant génétiquement des bactéries Salmonella de manière à ce qu’elles s'autodétruisent lorsqu'elles sont exposées au cytosol des cellules épithéliales. Ils ont infecté des souris de laboratoire avec cette bactérie « autodestructrice » Salmonella et constatent que sa réplication dans le cytosol des cellules épithéliales intestinales favorise la colonisation du tractus gastro-intestinal et alimente l'excrétion fécale : en détournant la réponse des cellules épithéliales, Salmonella amplifie leur capacité à envahir les cellules voisines et à ensemencer l'intestin pour l'excrétion fécale. Bref, un exemple de mécanisme évolutif de survie de la bactérie !
En quelque sorte, en effet, la réponse immunitaire de l'hôte favorise ici l'évolution du pathogène. De nouvelles connaissances qui ouvrent de nouvelles voies pour de nouvelles thérapies, notamment en bloquant la réplication bactérienne dans le cytosol.
Source: Cell Host & Microbe June 2021 DOI: 10.1016/j.chom.2021.04.017 Cytosolic replication in epithelial cells fuels intestinal expansion and chronic fecal shedding of Salmonella Typhimurium
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