Ces progrès pourraient conduire à de nouvelles stratégies de traitement pour ces infections, qui peuvent être mortelles chez les personnes dont le système immunitaire est affaibli, ont indiqué les chercheurs. L'étude a été menée par des scientifiques du laboratoire de Michael Manson, professeur de biosciences moléculaires au Collège des sciences naturelles.
Les résultats de l'étude ont été publiés dans la revue scientifique Nature Microbiology.
Les chercheurs étudiaient l’évolution des bactéries lorsqu’ils ont commencé à examiner une algue ancêtre de Legionella et Coxiella. Ils ont réalisé que cet organisme ancien existe toujours au sein de certaines espèces d’amibes, ce qui leur a permis d’observer de près comment il interagit avec son hôte.
"Cette découverte nous a permis de voir le mécanisme de la pathogenèse en temps réel, avec des détails au niveau atomique", a déclaré Manson.
La co-auteure Amy Edwards, professeure adjointe de biosciences moléculaires, a déclaré que la recherche pourrait avoir de profondes implications dans le domaine de la microbiologie et pour la conception de médicaments utilisés pour cibler ces infections.
"Cela change la façon dont nous regardons ces organismes", a déclaré Edwards. "Cela met en évidence la biologie fondamentale qui est à la base de la survie d'importants agents pathogènes humains."
Legionella et Coxiella sont les causes les plus courantes de pneumonie bactérienne d'origine hydrique aux États-Unis, provoquant des infections potentiellement mortelles nécessitant un traitement antibiotique. La légionelle est également la cause la plus fréquente de pneumonie bactérienne nosocomiale.
Pour provoquer une maladie, Legionella et Coxiella doivent pénétrer dans les cellules humaines et se répliquer dans ces cellules. Pour ce faire, ils utilisent un « système de sécrétion de type IV » spécialisé, une machine moléculaire qui leur permet d'injecter des protéines dans leurs cellules hôtes. Ce système est également utilisé par d’autres agents pathogènes, notamment Chlamydia et E. coli pathogène.
Grâce à la cristallographie aux rayons X et à la microscopie électronique, les chercheurs ont déterminé la structure moléculaire précise du système de sécrétion de l'algue ancêtre, leur permettant ainsi d'identifier sa cible moléculaire.
Les résultats suggèrent une stratégie thérapeutique possible pour traiter les infections causées par Legionella et Coxiella :le développement de médicaments qui inhibent le système de sécrétion et empêchent les bactéries de pénétrer dans les cellules humaines.
"Les inhibiteurs de petites molécules ciblant ce système de sécrétion pourraient fournir de nouvelles thérapies pour traiter ou prévenir des infections bactériennes dévastatrices", a déclaré Manson.
Les chercheurs explorent actuellement des candidats médicaments potentiels et espèrent introduire de nouvelles stratégies de traitement en clinique à l’avenir.
