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Un mécanisme crucial dans la virulence de la tuberculose

Toux, fièvre, sueurs, fatigue, perte d'appétit ou de poids sont autant de symptômes de la tuberculose, une maladie qui tue encore à ce jour trois personnes chaque minute. Un défaut de glycosylation des protéines vient d'être mis en cause dans la pathogénicité du bacille qui provoque la tuberculose. Cette découverte a été publiée dans la revue PNAS par des chercheurs de l'Institut de pharmacologie et de biologie structurale (IPBS, CNRS/Université Paul Sabatier - Toulouse III).

Mycobacterium tuberculosis, également appelé « bacille de Koch », est l'agent responsable de la tuberculose humaine. Avec un tiers de la population infectée et deux millions de morts par an, cette pathologie demeure encore aujourd'hui un problème majeur de santé publique. L'une des raisons de cet inquiétant constat est qu'en dépit des décennies d'effort de la recherche, les bases moléculaires de la pathogénicité de M. tuberculosis restent mal comprises.

Les chercheurs de l'équipe « Immunochimie et glycoconjugués mycobactériens » de l'IPBS, en collaboration avec les équipes « Pathogénicité moléculaire des mycobactéries » et « Protéomique et spectrométrie de masse des biomolécules », ont reporté l'implication de glycoprotéines dans les processus mis en place par M. tuberculosis pour persister et se développer chez son hôte.

La plupart des protéines intervenant dans des processus essentiels de communication cellulaire aussi variés que la reproduction, le développement, ou la relation hôte-pathogène, sont glycosylées. La glycosylation des protéines est reconnue comme la plus fréquente des modifications post-traductionnelles, avec des effets majeurs sur l'activité et les propriétés biologiques des protéines. Les conséquences fonctionnelles de la glycosylation et le rôle précis des glycannes sont toutefois relativement obscurs.

Le rôle et l'incidence du processus de glycosylation n'avaient encore jamais été explorés chez M. tuberculosis. C'est pourquoi les chercheurs de l'IPBS ont analysé l'impact d'une forme particulière de glycosylation, appelée O-mannosylation, chez M. tuberculosis et chez la bactérie non-pathogène modèle Mycobacterium smegmatis. Dans cette optique, ils ont réalisé des mutants déficients pour les protéines O-mannosylées, en inhibant l'expression des gènes impliqués dans le mécanisme d'O-mannosylation. La perte des manno-protéines n'a pas affecté le phénotype des mutants de M. smegmatis, alors que la croissance et la pathogénicité des mutants de M. tuberculosis s'en sont trouvées fortement perturbées.

Le défaut d'O-mannosylation des protéines apparait donc comme un élément central de la pathogénicité du bacille de Koch. Ce résultat suggère de nouvelles voies thérapeutiques pour améliorer le traitement de la tuberculose, une infection qui ne se soigne aujourd'hui que par des stratégies médicamenteuses lourdes et particulièrement longues.

Figure : La O-mannosylation des protéines est nécessaire au bacille de la tuberculose (flèches blanches) pour infecter les cellules phagocytaires humaines et s’y multiplier. © IPBS, Chia-Fang Liu et Michel Rivière


Références :

  • Bacterial protein-O-mannosylating enzyme is crucial for virulence of Mycobacterium tuberculosis, Chia-Fang Liu, Laure Tonini, Wladimir Malaga, Mathilde Beau, Alexandre Stella, David Bouyssié, Mary Jackson, Jérôme Nigou, Germain Puzo, Christophe Guilhot, Odile Burlet-Schiltz, Michel Rivière, PNAS (2013), doi:10.1073/pnas.1219704110.

Contacts :

  • Michel Rivière
    Institut de pharmacologie et de biologie structurale (IPBS)
    UMR5089 CNRS/Université Paul Sabatier - Toulouse III
    205 Route de Narbonne - BP 64182
    31077 Toulouse Cedex 4