Micrographie électronique à balayage de spores infectieuses de levure (violet) à la surface de la structure où elles sont produites suite à la reproduction sexuée (en bleu, la baside). Crédit :Chaoyang Xue, Kasey Carroll et Joseph Heitman (Duke University Department of Molecular Genetics and Microbiology); et Valerie Knowlton (Université d'État de Caroline du Nord, Centre de microscopie électronique)
Une équipe de recherche internationale a déchiffré le mécanisme par lequel le champignon Cryptococcus neoformans est résistant aux médicaments spécifiques aux champignons. C'est un champignon ressemblant à une levure qui peut infecter les humains. Des médicaments spécifiques, appelés antifongiques, sont disponibles pour le traitement, mais ils ne fonctionnent pas toujours, un phénomène similaire à la résistance aux antibiotiques. Une équipe de l'Université Duke aux États-Unis et de la Ruhr-Universität Bochum (RUB) a utilisé des techniques génétiques, bioinformatiques et microbiologiques pour déchiffrer le mécanisme sous-jacent à cette résistance. Ils le décrivent dans la revue Nature Microbiology , mis en ligne le 2 août 2022.
"Les résultats sont très pertinents pour lutter contre les infections fongiques dans la pratique clinique, la médecine vétérinaire et l'agriculture", déclare le professeur Ulrich Kück, professeur principal de botanique générale et moléculaire à la RUB. Il a coopéré pour le projet avec le chercheur de Bochum, le Dr Tim Dahlmann, et l'équipe dirigée par le professeur Dr. Joe Heitman, qui est actuellement basé à l'Université Duke en Caroline du Nord et a été professeur invité au RUB à plusieurs reprises.
Nombre d'infections fongiques en hausse
"Dans l'hémisphère occidental, le nombre de personnes dont les défenses immunitaires sont affaiblies augmente, car l'espérance de vie augmente rapidement et le traitement par immunosuppresseurs après une greffe d'organe est de plus en plus courant", explique Ulrich Kück. "Ceci est associé à une augmentation des infections fongiques."
Cryptococcus neoformans est l'un des champignons pathogènes humains les plus importants responsables de ce qu'on appelle la cryptococcose. Il déclenche des infections aiguës chez les patients immunodéprimés; et le taux de mortalité peut atteindre 70 %. En effet, les souches fongiques résistantes aux médicaments évoluent souvent dans les hôpitaux, ce qui rend le traitement plus difficile. Jusqu'à présent, on ne savait pas quels mécanismes cellulaires et génétiques conduisaient à cette résistance.
Les soi-disant transposons, cependant, étaient connus pour jouer un rôle dans les résistances. Les transposons sont des gènes sauteurs, c'est-à-dire des segments d'ADN qui peuvent changer de position dans le génome et ainsi affecter la fonction des gènes. Si un transposon saute dans un gène essentiel à la sensibilité à un médicament, il est possible qu'une résistance émerge. La mobilité des transposons est contrôlée par des ARN régulateurs, dits petits ARN interférents, ou siARN en abrégé.
Le mécanisme de l'ARN provoque une résistance
Dans leur étude actuelle, les chercheurs ont découvert des mutations génétiques dans des isolats résistants qui ont conduit à la désactivation du contrôle des siARN. En introduisant une copie intacte du gène, il a été possible de restaurer le contrôle des siARN; en conséquence, les chercheurs ont pu empêcher les transposons de sauter et faire la lumière sur la cause de la résistance. En raison de leur petite taille, les segments de gènes qui codent pour les siARN ne sont pas faciles à trouver dans le génome. Tim Dahlmann a réussi à les localiser grâce à des analyses bioinformatiques spéciales. En identifiant les mécanismes de résistance, il sera possible de les utiliser dans le futur pour le traitement des mycoses chez l'homme.
