Les chercheurs ouvrent la voie à une nouvelle approche thérapeutique pour la gonorrhée en faisant la lumière sur le mécanisme derrière d'importantes protéines sur la membrane externe de la bactérie Neisseria gonorrhoeae.

Les thérapies futures pourraient prendre la forme de nouveaux antibiotiques ou, encore mieux, un vaccin.

Les résultats sont d'autant plus importants que Neisseria gonorrhoeae est considérée comme une "superbug" en raison de sa résistance à toutes les classes d'antibiotiques disponibles pour traiter les infections.

Blennorragie, une maladie sexuellement transmissible dont le nombre augmente de 78 millions de nouveaux cas dans le monde chaque année, est très préjudiciable à la santé reproductive et néonatale s'il n'est pas ou mal traité.

Cela peut entraîner une endométrite, maladie inflammatoire pelvienne, grossesse extra-utérine, épididymite et infertilité. Les bébés nés de mères infectées courent un risque accru de cécité.

Les recherches menées par les auteurs co-correspondants Aleksandra Sikora de l'Oregon State University et Nicholas Noinaj de la Purdue University fournissent des informations structurelles et fonctionnelles clés sur un complexe protéique à plusieurs composants connu sous le nom de BAM, abréviation de machines d'assemblage de barils bêta.

Chez les bactéries à Gram négatif, BAM est responsable de la biogenèse des protéines bêta-baril sur les membranes externes des cellules.

Les protéines de la membrane externe ont des fonctions physiologiques et structurelles cruciales, parmi eux l'acquisition de nutriments, sécrétion, transduction du signal, biogenèse de la membrane externe, et la motilité. Chez les bactéries pathogènes, ces protéines conduisent également à la colonisation de l'hôte et peuvent exploiter les réponses immunitaires, facilitant la virulence.

BamA est le composant principal des machines d'assemblage de barils bêta, et cette étude a examiné deux autres composants, BamD et BamE.

Les chercheurs ont découvert que chez N. gonorrhoeae, BamE est exposé à la surface cellulaire mais n'est pas essentiel à la viabilité cellulaire. Inversement, BamD avait les traits opposés :pas de surface affichée, pourtant indispensable à la viabilité.

Cependant, quand BamE a été assommé dans les expériences, BamD remonta à la surface.

"La perte de BamE a modifié la composition de l'enveloppe cellulaire et a entraîné un ralentissement de la croissance cellulaire, " dit Sikora, professeur agrégé à l'OSU College of Pharmacy. "Cela a également conduit à une augmentation de la sensibilité aux antibiotiques et à la formation de vésicules membranaires contenant de plus grandes quantités d'antigènes vaccinaux."

Sikora a noté que BamD et BamE sont exprimés dans divers isolats gonococciques et à travers différentes phases de croissance.

"Les structures résolues de Neisseria BamD et BamE partagent des plis globaux avec les protéines d'E. coli, mais il existe également des différences qui peuvent être importantes pour la fonction, " dit-elle. " Ainsi, même si BAM est conservé dans les bactéries Gram-négatives, il existe des différences structurelles et fonctionnelles d'une espèce à l'autre qui peuvent probablement être exploitées dans le développement de thérapies spécifiques aux espèces pour lutter contre la multirésistance aux médicaments."

Par exemple, dans E. coli, BamE n'est pas exposé en surface ; aussi, l'absence de BamE dans E. coli ne conduit pas BamD à s'afficher sur la membrane externe.

"C'est une preuve supplémentaire que BamE peut être une nouvelle cible vaccinale contre N. gonorrhoeae, " a déclaré Sikora. " Nous avons fait beaucoup de biologie ainsi que la résolution de structures qui nous donnent des outils pour permettre de nouvelles thérapies. Dans la lutte contre la multirésistance, le moyen idéal de prévenir la maladie est un vaccin, et avoir une structure de BamE ouvre la porte à une approche de vaccinologie structurelle."

Les résultats ont été publiés dans le Journal de chimie biologique .