Fiche de Presse Info. 05/05/2011

Une infection de haute précision

La colonisation par la bactérie Escherichia coli, au niveau de structures particulières de l’épithélium intestinal, les plaques de Peyer, peut être à l’origine de l’initiation de la maladie de Crohn. C’est la conclusion d’une étude menée par des chercheurs de l’INRA et de l’Université d’Auvergne. Cette infection ciblée est rendue possible par l’expression de filaments qui permettent l’adhésion des bactéries à des structures du système immunitaire présentes au niveau de la muqueuse intestinale. Ces travaux ouvrent la voie à de nouvelles perspectives thérapeutiques qui consisteraient à bloquer cette étape précoce du processus infectieux. L’ensemble de ces résultats est publié dans la revue « The journal of Clinical Investigation » de mars 2011.

Maladie inflammatoire chronique de l’intestin, la maladie de Crohn se traduit par un état d’hyperactivité du système immunitaire intestinal. Des études cliniques et épidémiologiques ont permis de mettre en évidence l’implication de facteurs environnementaux, génétiques et infectieux. Ainsi, si l’on s’intéresse aux facteurs infectieux, on remarque que la muqueuse intestinale de la partie terminale de l'intestin grêle (iléon) de patients atteints de maladie de Crohn est anormalement colonisée par un groupe particulier de bactéries pathogènes d’Escherichia coli, appelé Adherent-Invasive E. coli (AIEC). Ces dernières sont capables d'adhérer puis d'envahir les cellules de la muqueuse intestinale. Les lésions précoces de la maladie de Crohn apparaissent préférentiellement au niveau des plaques de Peyer, structures du système immunitaire majoritairement retrouvées dans l'intestin grêle et qui permettent la présentation au système immunitaire d’antigènes ou de bactéries présents dans la lumière du tube digestif. C’est pourquoi une équipe de chercheurs d’une unité INRA-Université d’Auvergne s’est intéressée aux bactéries AIEC, en testant l’hypothèse selon laquelle elles pourraient cibler massivement les plaques de Peyer et ainsi être responsables des lésions précoces au niveau de l’intestin.

Dans ce but, les chercheurs ont analysé la séquence du génome d’une souche de référence d’Escherichia coli du groupe AEIC. Cette analyse a permis de mettre en évidence un ensemble de gènes (appelé opéron lpf) qui permettent l’expression de filaments utiles à l'adhérence des bactéries à des cellules hôtes spécialisées, les « Long Polar Fimbriae (LPF) ». Ces derniers constituent donc un facteur de la virulence bactérienne. Or, chez les patients atteints de maladie de Crohn, les bactéries AEIC qui ont cet ensemble de gènes sont présentes chez 22% contre 3 % chez les patients témoins. De plus, si les chercheurs inactivent cet opéron, l’interaction des bactéries AIEC avec les plaques de Peyer murines et humaines diminue de manière drastique. L’épithélium intestinal associé aux plaques de Peyer est caractérisé par la présence de cellules, appelées M, impliquées dans la présentation des antigènes au système immunitaire. La présence des filaments permettent aux bactéries AIEC d’interagir avec les cellules M et de traverser une couche constituée de ces cellules.

En complément des résultats décrits précédemment, les chercheurs de cette unité ont analysé l’implication de mutations dans des gènes de susceptibilité associés à la maladie de Crohn, tel le gène nod2. Une étude conduite chez des animaux qui n’expriment pas le gène nod2 montre une augmentation du nombre de cellules M au niveau des plaques de Peyer conduisant à une augmentation de bactéries AEIC au niveau des plaques de Peyer.

Cette étude a donc permis de montrer l’implication des filaments (les long polar fimbriae) dans le ciblage des plaques de Peyer par les bactéries E. coli de type AIEC. Ceci suggère que l’infection de patients génétiquement prédisposés à une maladie de Crohn par des bactéries AIEC exprimant un tel facteur de virulence, pourrait être à l’origine des lésions précoces au niveau des plaques de Peyer.

Ces résultats apportent de nouvelles pistes dans la compréhension du rôle des facteurs infectieux dans le déclenchement de cette maladie. Des études sont en cours afin d’identifier le récepteur impliqué dans l’interaction des bactéries avec les plaques de Peyer, ce qui permettra d’envisager de nouvelles perspectives thérapeutiques qui consisteront à bloquer cette étape précoce du processus infectieux.

 

Interaction de bactéries Escherichia coli adhérentes et invasives (marquage vert) avec une plaque de Peyer humaine.

Références :
Crohn disease–associated adherent-invasive E. coli bacteria target mouse and human Peyer’s patches via long polar fimbriae. Journal of Clinical Investigation, 21 février 2011
Benoit Chassaing,1,2 Nathalie Rolhion,1 Amélie de Vallée,1 Sa’ad Y. Salim,3 Maelle Prorok-Hamon,4 Christel Neut,5 Barry J. Campbell,4 Johan D. Söderholm,3 Jean-Pierre Hugot,6 Jean-Frédéric Colombel,5 and Arlette Darfeuille-Michaud1,2
1 Clermont Université, Université Auvergne, JE2526, USC INRA 2018, Clermont-Ferrand, Auvergne, France.
2 Institut Universitaire de Technologie, Génie Biologique, Aubière, France.
3 Clinical and Experimental Medicine, Linköping University, Linköping, Sweden.
4 School of Clinical Sciences, University of Liverpool, Crown Street, Liverpool, United Kingdom.
5 INSERM U 795, Université Lille II, Hôpital Claude Huriez, Lille, France.
6 INSERM U 843, Université Paris Diderot, France.