Les chercheurs montrent comment les micros-organismes se protègent contre des radicaux libres

Il y a de nombreux différents scénarios dans lesquels des micros-organismes sont exposés aux molécules hautement réactives connues sous le nom de radicaux libres. Ces molécules sont capables d'endommager les composantes importantes de cellules et peuvent être produites pendant le métabolisme normal de cellules ou en réponse aux facteurs environnementaux. Les radicaux libres jouent un rôle important dans l'efficacité antibiotique, le développement des maladies et le fonctionnement normal du système immunitaire humain. Une équipe de recherche de Charité - Universitätsmedizin Berlin a découvert un mécanisme précédemment inconnu qui permet à des micros-organismes de se protéger contre des radicaux libres. Leurs découvertes peuvent aider à améliorer l'efficacité des substances antimicrobiennes. Les résultats de cette recherche ont été publiés en nature.

Les radicaux libres de l'oxygène de condition se rapporte aux molécules hautement réactives de l'oxygène qui sont capables d'endommager une gamme des structures cellulaires importantes telles que des protéines, ADN et membranes cellulaires. Tandis que les radicaux libres représentent une force destructrice, elle est une que le corps humain a appris à exploiter. Quelques cellules du système immunitaire humain produisent des radicaux libres en tant qu'élément de leur combat contre les micros-organismes de envahissement. Les procédés métaboliques ont également comme conséquence la production des radicaux libres quand les cellules microbiennes entrées dans entrent en contact avec des antibiotiques. C'est un facteur important derrière leur activité. Les micros-organismes ont développé les mécanismes variés pour arrêter et neutraliser ces molécules hautement réactives afin de guider une crise de système immunitaire. Une équipe de recherche internationale aboutie par le prof. M. Markus Ralser, directeur de l'institut de Charité des biochimies, a maintenant pu prouver que les micros-organismes ont également des des autres, stratégie défensive précédemment inconnue à leur disposition. Avec les mécanismes précédemment documentés, cette stratégie a pu prouver particulièrement efficace.

Les chercheurs ont commencé leurs investigations utilisant la levure du boulanger comme organisme modèle, observant que les cellules de levure accumulent l'immense quantité de lysine, un synthon utilisé dans la production des protéines de levure. Après avoir été absorbé de l'environnement, la lysine a été enregistrée aux niveaux 70 à 100 fois plus haut que ceux nécessaires pour l'accroissement normal. Utilisant la modélisation et l'analyse génétique mathématiques pour déterminer le but de cette « récolte de lysine », les chercheurs ont découvert que les cellules de levure emploient la lysine accumulée pour modifier leur propre métabolisme. Une des conséquences de cette reconfiguration était la production des quantités extraordinaires de glutathion, une les plus importantes de molécules radicales de balayage trouvées aux organismes vivants. Après récolte de lysine, des cellules de levure ont été montrées pour avoir la résistance sensiblement accrue contre des radicaux libres. Ceci leur a permis de décomposer des quantités de radicaux libres qui auraient normalement eu comme conséquence la mort cellulaire. Les chercheurs ont expliqué que ce mécanisme de résistance est employé non seulement par différents types de levure, mais également par des bactéries.

Notre étude prouve que les micros-organismes absorbent des éléments nutritifs de leurs environs non seulement pour activer l'accroissement, mais également comme mesure conservatoire, de préparer contre une crise potentielle par des radicaux libres. Cette connaissance a pu s'avérer utile à l'avenir ; si nous suivions au perturbateur ce mécanisme de résistance, nous pourrions potentiellement améliorer l'efficacité des substances antimicrobiennes. » L'organisme de recherche continuera son travail dans cet objectif à l'esprit. « Nous rechercherons également d'autres mécanismes inconnus de résistance. Après tout, une compréhension des processus cellulaires principaux est un préalable au développement des substances antimicrobiennes. »

Prof. M. Markus Ralser, directeur de l'institut de Charité des biochimies

Source:
Journal reference:

Olin-Sandoval, V. et al. (2019) Lysine harvesting is an antioxidant strategy and triggers underground polyamine metabolism. Nature. doi.org/10.1038/s41586-019-1442-6.