Le pathogène bactérien opportuniste Pseudomonas aeruginosa est dangereux en raison de sa résistance à plusieurs antibiotiques. Une équipe de recherche de l'Université Heinrich Heine de Düsseldorf (HHU) et du Centre de recherche de Jülich (Forschungszentrum Jülich—FZJ) a découvert un mécanisme permettant d'affaiblir la virulence de l'agent pathogène.
Sur la base de ces connaissances, une nouvelle approche pour les antibiotiques peut être développée, comme l'expliquent les auteurs dans JACS Au. . Les éditeurs de la revue ont consacré un article de couverture à cette découverte.
La bactérie Pseudomonas aeruginosa provoque souvent ce qu'on appelle une « infection nosocomiale » chez l'homme. Elle fait donc partie des bactéries hospitalières dangereuses et résistantes à plusieurs antibiotiques. Les patients immunodéprimés sont particulièrement touchés. L'Organisation mondiale de la santé (OMS) a placé P. aeruginosa sur la liste des « agents pathogènes prioritaires » sur lesquels les efforts de recherche devraient se concentrer pour trouver de nouvelles options de traitement.
La bactérie possède un large spectre de facteurs de virulence pathogènes. Il s'agit notamment des « phospholipases de type A » (PLA1) :des enzymes qui peuvent endommager la membrane de la cellule hôte et également perturber divers réseaux de signalisation dans les cellules infectées. Des travaux préliminaires ont montré que l'enzyme PlaF de P. aeruginosa est une PLA1 qui modifie également le profil membranaire et contribue ainsi à la virulence de la bactérie.
Les groupes de recherche du professeur Dr. Holger Gohlke (Institut HHU de chimie pharmaceutique et médicinale et IBG-4 :Bioinformatique au FZJ) et du professeur Dr. Karl-Erich Jaeger (Institut HHU de technologie des enzymes moléculaires au FZJ) ont désormais identifié des mécanismes moléculaires dans quels acides gras libres à chaîne moyenne régulent l'activité du PlaF.
Les chercheurs ont réalisé des simulations moléculaires ainsi que des études en laboratoire et des tests in vivo. Toutes ces approches de recherche ont montré un effet indirect des acides gras sur la localisation du PlaF dans la membrane bactérienne ainsi qu'un effet direct en bloquant le centre actif de l'enzyme. Dans les deux cas, l'activité du PlaF est réduite.
D'une part, les résultats prouvent que l'interaction des mécanismes est un facteur de régulation de la fonction PlaF. Professeur Gohlke, "Nous n'avons pu démêler ces relations complexes que grâce à l'interaction de techniques assistées par ordinateur et expérimentales dans le cadre des projets financés par le CRC 1208."
D’autre part, les résultats contribuent à comprendre le rôle régulateur des acides gras. Il pourrait être possible de transférer les résultats à d'autres protéines membranaires ayant une structure similaire à PlaF.
Enfin, ils ouvrent également de nouvelles perspectives sur la manière dont PlaF peut être inhibé. Professeur Jaeger, "Il s'agit d'une approche prometteuse pour développer de nouveaux antibiotiques contre P. aeruginosa. Ceux-ci sont nécessaires de toute urgence pour lutter contre les agents pathogènes dangereux dans les hôpitaux."
Plus d'informations : Rocco Gentile et al, Mécanismes moléculaires sous-jacents à l'activité régulée par les acides gras libres à chaîne moyenne de la phospholipase PlaF de Pseudomonas aeruginosa, JACS Au (2024). DOI:10.1021/jacsau.3c00725
Informations sur le journal : JACS Au
Fourni par l'Université Heinrich-Heine de Düsseldorf