Comment les bactéries cancérigènes envahissent-elles nos estomacs?
Une nouvelle étude chez la souris utilise des techniques d'imagerie de pointe pour étudier comment H. pylori, qui sont présents chez environ la moitié des humains sur terre, survivent et se développent dans l'estomac.
Les bactéries intestinales sont aujourd'hui l'un des sujets les plus brûlants de la science médicale.
Alors que les scientifiques s'ajoutent à la liste étonnamment longue de conditions pouvant impliquer des bactéries, il est de plus en plus important de mieux comprendre comment elles surpassent les médicaments et notre système immunitaire.
Une bactérie qui a une incroyable capacité à coloniser les humains est Helicobacter pylori. En fait, on estime qu'il vit dans l'estomac d'environ la moitié de tous les humains.
Il a tendance à pénétrer les humains lorsque nous sommes jeunes et reste ensuite in situ pendant une grande partie de la vie d’un individu.
Chez la plupart des gens, la bactérie ne semble pas nuire; cependant, dans certains, H. pylori peut entraîner un cancer gastrique et des ulcères gastro-duodénaux. Un auteur écrit:
«Environ 75% de la charge mondiale du cancer gastrique et 5,5% des tumeurs malignes dans le monde sont attribuables à H. pylori-l'inflammation et les blessures induites.
Les secrets de H. pylori
Malgré la prévalence et les ramifications de H. pylori infection, comprendre comment la bactérie se comporte dans nos estomacs s'est avéré difficile.
Des chercheurs, dont beaucoup de la faculté de médecine de l'Université de Stanford, en Californie, ont récemment mené une série d'études pour comprendre comment H. pylori rester dans l'estomac avec tant de succès. Les scientifiques espèrent également fournir des indices sur la manière dont ces bactéries pourraient être déplacées.
À l'aide d'outils de visualisation de pointe, les scientifiques ont identifié H. pyloriCachette. Ils ont récemment publié leurs résultats dans la revue Biologie PLOS.
H. pylori sont hautement spécialisés pour coloniser l'estomac, qui est un lieu de vie particulièrement inhospitalier - il s'agit essentiellement d'une cuve d'acide chlorhydrique. Malgré cela, les bactéries se développent et peuvent maintenir leur position pendant des décennies.
Mis à part la chimie intense de l'estomac, ses cellules sont remplacées rapidement, ce qui rend encore plus difficile de garder un pied dans l'estomac.
Les antibiotiques peuvent tuer H. pylori mais, généralement, ils n'éradiquent pas entièrement les bactéries et la population repousse rapidement. L'auteur principal, le Dr Manuel Amieva, explique que «la souche réémergente est invariablement la même que celle que l'on pense avoir été éradiquée.»
Cela en déduit que H. pylori avoir une cachette, quelque part, hors de danger, que les bactéries peuvent régénérer en toute sécurité. Les auteurs du récent article voulaient découvrir cette cachette.
Comment H. pylori cacher
H. pylori ont des flagelles en rotation, qui sont de longues structures en forme de fouet qui permettent aux bactéries de se déplacer dans leur environnement. Les scientifiques pensent que la bactérie utilise ce moteur embarqué miniature pour creuser un tunnel dans la couche de mucus de l’estomac.
La couche de mucus protège la muqueuse de l'estomac et, par conséquent, pourrait également offrir une certaine protection à la bactérie.
Les scientifiques ont constaté que cette tactique joue certainement un rôle, mais ils ont également découvert un autre moyen de protéger les bactéries.
Pour enquêter, les chercheurs ont infecté des souris avec deux souches de H. pylori; l'un a été génétiquement modifié pour émettre une lumière verte fluorescente, l'autre a produit une lumière rouge fluorescente. Ils ont également utilisé une technique appelée CLARTÉ, qui a permis aux scientifiques de «se déplacer» dans les tissus intacts et de développer une image 3D de l'endroit où les bactéries s'étaient installées dans l'estomac des souris.
Des recherches antérieures menées par le même groupe ont montré que H. pylori se cacher dans les glandes gastriques, qui sont de minuscules fosses dans la paroi de l'estomac.
Si une bactérie particulièrement résistante entre dans l'une de ces fosses et se multiplie, elle devient incroyablement difficile à déloger. Les scientifiques n'ont pas pu identifier exactement pourquoi ils devraient devenir si enracinés, mais ils pensent que cela pourrait être dû au fait que chaque glande n'a qu'une seule entrée, dont le diamètre n'est qu'environ quatre fois plus large que H. pylori.
Cartographie de la propagation
La nouvelle recherche a étudié la façon dont H. pylori s'étale une fois arrivé chez un animal. Les scientifiques s'attendaient à ce que les deux souches de bactéries (qui étaient identiques en dehors de leur coloration) se mélangent et deviennent une population mélangée des deux couleurs.
Cependant, ils ont découvert qu'une fois qu'une bactérie - rouge ou verte - s'était installée dans une glande gastrique, elle réduisait la capacité d'autres bactéries à entrer. Ainsi, même si ces bactéries étaient toutes de la même souche de la même espèce, les chercheurs ont déterminé qu'elles devanceraient la leur.
Une fois qu'une bactérie rouge ou verte avait colonisé une glande et répliquée, elle prenait le relais des glandes voisines; cela a créé un motif de patchwork de rouge et de vert sur la muqueuse de l'estomac de la souris.
On ne sait toujours pas exactement comment chaque bactérie prend en charge une fosse et la revendique comme la sienne. Cependant, dans l'une de leurs expériences, les scientifiques ont utilisé des bactéries qui avaient été conçues pour ne pas disposer de la machinerie sensorielle chimique qu'elles utilisent pour naviguer; ces bactéries ne pouvaient pas établir de colonies exclusives rouges ou vertes uniquement.
Dans un passé récent, les probiotiques ont été utilisés pour se débarrasser des soi-disant mauvaises bactéries; mais, comme l'explique le Dr Amieva: "Il ne suffit pas de trouver une bonne souche probiotique qui puisse survivre dans l'organe dans lequel vous voulez qu'elle vive. Vous devez créer de l'espace pour cela."
Par exemple, le Dr Amieva suggère une approche: tentez les bactéries de leurs cachettes, puis remplacez-les par une bactérie moins virulente.
Cette étude donne une image plus claire de la façon dont H. pylori s'installer dans nos estomacs. Espérons qu'à l'avenir, ces informations pourront nous aider à trouver un moyen de les supprimer.
