Des recherches menées par des scientifiques australiens pourraient aider à ouvrir de nouvelles possibilités de traitement des infections à E. coli (EHEC) entérohémorragiques.
Les microbiologistes de l’Université de Nouvelle-Galles du Sud (UNSW) ont découvert une voie moléculaire qui contrôle la production de toxines shiga. Les résultats ont été publiés dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
EHEC est un pathogène d’origine alimentaire qui libère des toxines Shiga pendant l’infection et peut entraîner un type d’insuffisance rénale appelée syndrome hémolytique urémique. Il est également connu sous le nom de toxine Shiga produisant E. coli (STEC). Les enfants de moins de cinq ans et les personnes âgées sont les plus à risque de développer des infections.
Antibiotiques non recommandés
Jai Tree, auteur principal de l’étude, a déclaré que les résultats étaient importants parce qu’il n’existe pas de traitement disponible dans le commerce pour les infections à EHEC.
« Le traitement antibiotique de ces infections n’est généralement pas recommandé parce que les antibiotiques stimulent la production de la toxine shiga, conduisant à un risque accru d’insuffisance rénale, de dommages neurologiques et de décès », a-t-il dit.
« La nouvelle voie que nous avons trouvée réduit la production de toxines et ne devrait pas être stimulée par un traitement antibiotique. Ainsi, nos résultats identifient une nouvelle cible potentielle pour le développement de médicaments qui peuvent supprimer la production de toxines Shiga pendant l’infection ehec.
« Il est encore encore tôt, cependant, et nous devons mener beaucoup plus de recherche pour comprendre si nos résultats s’appliquent à un large éventail d’isolats cliniques ehec et aux deux types de toxines Shiga produites par les isolats humains d’EHEC. »
Les flambées d’EHEC se produisent sporadiquement en Australie et dans le monde, selon Tree.
« L’épidémie la plus importante s’est produite en Australie-Méridionale en 1995 et a été causée par le mettwurst contaminé, une saucisse fermentée semi-sèche à base de porc haché cru conservé par le séchage et le tabagisme », a-t-il dit.
« Au cours de cette flambée, 143 personnes ont été infectées – dont 23 ont subi des lésions rénales et neurologiques. Bon nombre de ces cas graves étaient chez les nourrissons qui ont subi des lésions rénales permanentes et qui ont plus tard nécessité des greffes de rein. Une fillette de quatre ans a subi plusieurs accidents vasculaires cérébraux et est décédée trois jours après son admission à l’hôpital. Cet épisode a déclenché une importante enquête sur la salubrité des aliments et les flambées épidémiques depuis 1995 ont été plus faibles.
Tree a également fait référence à une grande épidémie de STEC O104:H4 en Europe en 2011 liée aux germes crus produits à partir de graines de fenugrec.
« La souche en Allemagne s’est propagée principalement par la consommation de germes contaminés et, dans plusieurs cas, par contact étroit avec une personne infectée. Au cours de cette flambée, plus de 4 000 personnes ont été infectées et 50 personnes sont mortes.
Pathogène bien étudié
Tree a dit que c’était la première découverte en près de 20 ans d’une nouvelle voie qui contrôle les toxines Shiga.
« En 2001, des chercheurs des universités Tufts et Harvard ont montré pour la première fois comment la production de la toxine Shiga était contrôlée par un virus bactérien, connu sous le nom de bactériophage, dans le génome », a-t-il dit.
« Nous avons étendu ce travail pour montrer un nouveau mécanisme de contrôle des toxines qui est, étonnamment, enterré dans le début de la séquence d’ADN qui code l’ARN messager de shiga-toxine – une copie de travail du gène. Nous avons découvert qu’une très courte partie de l’ARN messager de la toxine est transformée en un ARN non codant réglementaire qui réduit au silence la toxine et favorise la croissance de l’agent pathogène.
Les résultats ont été une surprise parce que les gènes de toxine shiga ont été bien étudiés, avec près de 7.000 études au cours des 40 dernières années.
« Ce n’est que récemment que nous avons pu utiliser les progrès de la technologie de séquençage de l’ARN pour détecter la présence du nouvel ARN non codant réglementaire intégré dans l’ARN messager de toxine Shiga. Ce nouvel ARN non codant réglementaire se cachait à la vue de tous depuis près de 20 ans », a déclaré M. Tree.
Il a dit que la recherche passe à l’étape suivante des interventions de test.
« Nos travaux montrent un nouveau mécanisme de contrôle de la production de toxines qui pourrait être adapté à de nouvelles thérapies à base d’ARN pour inhiber la production de toxines lors d’une infection. Nous prévoyons que cela élargirait les options d’intervention et permettrait potentiellement l’utilisation d’antibiotiques qui ne sont pas actuellement recommandés parce qu’ils stimulent la production de toxines Shiga.
Lien entre le sous-type et les symptômes
Un autre élément de recherche s’est penché sur l’association entre le sous-type du gène de la toxine Shiga (stx) et la gravité de la maladie chez 3 000 patients atteints d’infections à E. coli O157:H7 en Angleterre de 2009 à 2019.
Le pathotype STEC est défini par la présence des gènes encodant la toxine Shiga de type 1, de type 2 ou des deux. Stx1 et Stx2 peuvent être divisés en sous-types Stx1a-1d et Stx2a-2g.
L’étude dans Les maladies infectieuses émergentes ont constaté que STEC O157:H7 avec des profils stx qui incluaient stx2a seulement ou avec d’autres sous-types de stx étaient plus susceptibles d’être isolés des patients rapportant la diarrhée sanglante, le SHU, ou les deux.
Cependant, les chercheurs ont également observé que les souches d’O157:H7 qui avaient stx1a et stx2a seulement, ou en combinaison avec d’autres sous-types stx, étaient significativement plus associées à la maladie grave que les souches de STEC O157:H7 qui avaient stx2c seulement.
Ceci est important car les algorithmes cliniques et d’évaluation des risques pour la santé publique dans de nombreux comtés, y compris le Royaume-Uni, sont basés sur l’utilisation de la détection du stx2 comme prédicteur de la maladie grave.
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