Bien que les bactéries n'aient pas d'organes sensoriels au sens classique, ils sont encore maîtres dans la perception de leur environnement. Un groupe de recherche du Biozentrum de l'Université de Bâle a découvert que les bactéries ne réagissent pas seulement aux signaux chimiques, mais aussi posséder le sens du toucher. Dans leur récente publication dans Science , les chercheurs démontrent comment les bactéries reconnaissent les surfaces et réagissent à ce stimulus mécanique en quelques secondes. Ce mécanisme est également utilisé par les agents pathogènes pour coloniser et attaquer leurs cellules hôtes.

Que ce soit par la muqueuse ou la muqueuse intestinale, différents tissus et surfaces de notre corps sont des portes d'entrée pour les agents pathogènes bactériens. Les premières secondes - le moment du toucher - sont souvent critiques pour des infections réussies. Certains agents pathogènes utilisent la stimulation mécanique comme déclencheur pour induire leur virulence et acquérir la capacité d'endommager les tissus de l'hôte. Le groupe de recherche dirigé par le Pr Urs Jenal, au Biozentrum de l'Université de Bâle, a récemment découvert comment les bactéries sentent qu'elles sont sur une surface et ce qui se passe exactement au cours de ces premières secondes cruciales.

Recherche axée uniquement sur les signaux chimiques

Au cours des dernières décennies, la recherche a fait d'énormes progrès dans l'exploration de la façon dont les bactéries perçoivent et traitent les signaux chimiques. "Toutefois, nous avons peu de connaissances sur la façon dont les bactéries lisent les stimuli mécaniques et comment elles modifient leur comportement en réponse à ces signaux, " dit Jenal. " En utilisant le Caulobacter non pathogène comme modèle, notre groupe a pu montrer pour la première fois que les bactéries ont un « sens du toucher ». Ce mécanisme les aide à reconnaître les surfaces et à induire la production du propre adhésif instantané de la cellule."

Comment les bactéries reconnaissent les surfaces et y adhèrent

Natation Les bactéries Caulobacter ont un moteur rotatif dans leur enveloppe cellulaire avec une longue saillie, le flagelle. La rotation du flagelle permet aux bactéries de se déplacer dans les liquides. A la grande surprise des chercheurs, le rotor est également utilisé comme organe mécano-détecteur. La rotation du moteur est alimentée par le flux de protons dans la cellule via des canaux ioniques. Lorsque les cellules nageuses touchent des surfaces, le moteur est perturbé et le flux de protons interrompu.

Les chercheurs supposent que c'est le signal qui déclenche la réponse :la cellule bactérienne stimule maintenant la synthèse d'un deuxième messager, qui à son tour stimule la production d'une adhésine qui ancre fermement les bactéries à la surface en quelques secondes. « C'est un exemple impressionnant de la rapidité et de la spécificité avec lesquelles les bactéries peuvent modifier leur comportement lorsqu'elles rencontrent des surfaces, " dit Jenal.

Mieux comprendre les maladies infectieuses

« Même si Caulobacter est une bactérie environnementale inoffensive, nos résultats sont très pertinents pour la compréhension des maladies infectieuses. Ce que nous avons découvert chez Caulobacter s'applique également à d'importants agents pathogènes humains, " dit Jenal. Afin de mieux contrôler et traiter les infections, il est indispensable de mieux comprendre les processus qui se produisent au cours de ces toutes premières secondes après le contact avec la surface.