Chimie | Biochimie | Médecine

Laeticia Siffert, 2001 | Sugiez, FR

 

Staphylococcus aureus est une bactérie commensale qui devient pathogène lorsque son hôte est affaibli, par exemple en cas de maladie ou de blessure. Les protéines qui lie la fibronectine humaine se trouvant dans le plasma sanguin sont codées par les gènes Fibronectin-binding A et Fibronectin-binding B (fnbA et fnbB). Elles sont impliquées dans les infections à Staphylococcus aureus les plus graves, mais le rôle de chacun de ces deux gènes n’a pas encore été défini. Le présent travail a permis d’identifier la protéine FnbPB comme étant la plus contributive à l’adhésion de S. aureus.

Problématique

S. aureus est le pathogène le plus fréquemment isolé lors d’infections de plaies chirurgicales. Pour qu’un micro-organisme puisse infecter son hôte et initier de graves infections, il doit impérativement adhérer à ses tissus. FnbPA et FnbPB sont des adhésines contribuant à la colonisation tissulaire d’où l’importance de s’interroger sur le rôle individuel de chacune d’elles et de documenter le mécanisme de virulence de S. aureus pour pouvoir un jour éventuellement l’inhiber.

Méthodologie

Cinq souches (le Wild Type S. aureus 8325-4, S. aureus 5881 ne contenant que fnbA, S. aureus 5882 n’ayant que fnbB, S. aureus 5883 n’ayant aucun des deux gènes et S. aureus 8325-4+pSKBIB contenant un plasmide supplémentaire pour une meilleure adhésion) sont utilisées pour répondre aux hypothèses: (I) un de ces gènes est plus sensible à la détection de la fibronectine humaine; (II) ces gènes sont différentiellement exprimés en fonction du temps; (III) la présence des deux gènes est importante pour la formation de biofilm. Un test d’adhésion à la fibronectine humaine à différents moments de leur croissance permet de relever la différence de sensibilité et d’expression des protéines. La fibronectine est d’abord déposée à différentes concentrations sur une microplaque saturée en albumine humaine. Les solutions comprenant les souches de S. aureus sont ensuite déposées dans chacun des puits et laissées à 37°C pendant 1h30. Avant d’ajouter la coloration composée d’un mélange de cristal violet et d’éthanol, les bactéries sont fixées par chaleur. La valeur colorimétrique de chaque puits est mesurée par le lecteur Infinite 200 PRO (Tecan) pour la mesure des absorbances à 595nm. Le dernier test consiste à inoculer les souches dans un mélange de tryptic soybean broth et de glucose et de les laisser développer des biofilms pendant 3h. Après avoir fixé le biofilm à la chaleur, il est coloré avec un mélange de cristal violet et d’éthanol. Pour terminer, la plaque est passée au lecteur Infinite 200 PRO (Tecan) pour obtenir des valeurs numériques sur la quantité de biofilm formée.

Résultats

Le mutant contenant le gène fnbB adhère plus que le mutant avec le gène fnbA. Ce dernier adhère tout de même davantage que le contrôle négatif. Finalement, le mutant possédant les deux gènes a la capacité de former du biofilm alors que les mutants ne comprenant pas l’un des deux gènes en développent autant que le contrôle négatif.

Discussion

D’après ces résultats, fnbB contribue plus que fnbA à l’adhérence de S. aureus, ce qui est surprenant car fnbB n’est pas systématiquement présent chez S. aureus. fnbA est tout de même utile à l’adhésion de la bactérie. La différence d’adhésion observée entre le test d’adhésion à la fibronectine entre 1h30 et 3h00 de croissance indique que les gènes ne sont pas exprimés différentiellement en fonction du temps. Ces observations permettent de mettre en avant ce gène sous-estimé ainsi que d’évaluer la dangerosité de l’assemblage des deux gènes, car la bactérie ne peut développer de biofilm que sous cette condition. La différence observée entre les mutants peut s’expliquer soit par le fait que les deux adhésines ont des affinités différentes pour la fibronectine, soit par le fait qu’une adhésine est plus fortement exprimée que l’autre; des tests supplémentaires seraient nécessaires pour expliquer ce constat.

Conclusions

Les expériences ont révélé que fnbB contribue majoritairement à l’adhérence de S. aureus. La présence du gène fnbB chez S. aureus augmenterait donc le risque d’apparition d’infections. Les recherches sur l’adhésion de S. aureus sont essentielles, sachant qu’elle est la première étape pour qu’un pathogène puisse infecter son hôte. Il est de ce fait impératif de découvrir et de documenter un des facteurs premiers de cette adhésion, à savoir, selon cette étude, le gène fnbB.

 

 

Appréciation de l’experte

Claudine Fournier

Dans son travail sur l’infection des plaies à Staphyloccocus aureus, Laeticia Siffert traite du rôle de l’adhésion de cette bactérie à la fibronectine, une protéine présente dans les tissus. Laeticia a sû s’approprier les techniques moléculaires de laboratoire afin de répondre à ses interrogations. Sa persévérance et sa détermination lui ont permis de comprendre les mécanisme génétiques permettant à S. aureus de s’adapter à son environnement lors de l’infection, mais également de rendre un travail d’une rigueur scientifique.

Mention:

très bien

 

 

 

Collège de Gambach, Fribourg
Enseignante: Claudine Merckelbach