Les scientifiques découvrent le temps de l'évolution de la bactérie «mangeuse de viande»

Une nouvelle étude, publiée cette semaine dans les Actes de l'Académie nationale des sciences, a révélé qu'il fallait environ 35 ans à la soi-disant "bactérie carnivore" pour passer d'un organisme inoffensif à un agent infectieux horrible. Selon cette étude, il y avait encore quatre mutations.

Ces découvertes sont déjà considérées comme faisant partie de la plus grande recherche jamais publiée sur le génome bactérien, en se concentrant davantage sur cette souche qui terrifie et peut causer la mort de nombreuses personnes.

Malgré leur nom, les bactéries «mangeuses de viande» - les streptocoques - ne consomment pas réellement de chair humaine. Ils produisent des protéines qui cassent les molécules de la peau, des tissus adipeux, des vaisseaux sanguins et des muscles dans un processus qui provoque rapidement la nécrose de la viande, donnant lieu à une infection grave appelée fasciite nécrosante.

Cette maladie est extrêmement difficile à traiter et, bien que certains antibiotiques puissants puissent résoudre certains cas, les greffes de peau et les amputations sont assez courantes chez les personnes infectées. Pire encore, la fasciite provoque la mort de 70% des cas si elle n'est pas traitée.

Processus d'étude

Pour savoir comment la bactérie a évolué, les chercheurs ont analysé les génomes de plus de 3 615 souches de la population de streptocoques. La plupart de ces organismes ne rendent pas les humains malades, mais certains peuvent entraîner une conjonctivite infectieuse, une méningite et une pneumonie.

Cependant, la souche la plus notoire de l'enquête était probablement celle du streptocoque du groupe A, celle qui tend à contaminer la maladie nécrosante. "Nous avions besoin de cette quantité de données pour clarifier ce qu'il est advenu de cet agent pathogène tueur", a déclaré à The Verge James Musser, expert en maladies infectieuses au Houston Methodist Research Institute.

Une fois que les chercheurs ont rassemblé toutes les données historiques génomiques, ils les ont intégrées dans la construction d’une horloge moléculaire. En conséquence, chaque changement dans le génome bactérien a amené les scientifiques à découvrir plus précisément quelles mutations permettaient à l'agent pathogène de devenir dangereux.

"En utilisant des données évolutives, nous avons pu déterminer que quatre changements génétiques fondamentaux avaient eu lieu", a déclaré Musser.

Mutations

Les deux premières mutations sont apparues après l’infection d’une lignée de progéniteurs par deux types de virus différents. "Les bactéries peuvent également avoir des infections virales et ces virus ont infecté des gènes en codant de nouvelles toxines, que les bactéries ont ensuite été en mesure d'intégrer dans leur propre ADN", a déclaré le chercheur James Musser.

La troisième mutation impliquait un seul décalage de nucléotide (les nucléotides sont des sous-unités d'ADN et d'ARN), ce qui a permis à la bactérie de produire une toxine supérieure à celle qui existait auparavant. "C'était juste un changement d'acide aminé dans la toxine qui s'est produit autour de 1960 ou 1970", a déclaré Musser.

Enfin, le dernier événement de mutation a été un transfert de gène avec une autre bactérie survenu vers 1983. Selon le chercheur, il a été donné à la bactérie la capacité de coder deux toxines qui tuent les cellules en quantités beaucoup plus importantes qu’auparavant. .

"Tout le processus auquel le corps est soumis consiste à déterminer comment fabriquer plus de toxines ou comment les produire en quantités croissantes. Les bactéries mangeuses de viande produisent en fait plus de 90 types de toxines différentes, mais cette combinaison de quatre mutations rendre particulièrement dévastateur ", a déclaré Musser.

Des nouvelles dangereuses dans le futur?

Selon les chercheurs, ce qui est le plus surprenant au sujet des résultats de l’étude, c’est que les quatre mutations sont survenues dans une seule lignée de cellules progénitrices et qu’aucune n’a changé de cette façon. "Au fil du temps, une cellule a acquis de manière séquentielle ces différentes pièces complémentaires, de sorte que finalement, lors de la quatrième mutation, elle a créé les streptocoques empoisonnés", a déclaré le responsable de l'étude.

L'équipe souhaite maintenant étudier plus en profondeur les origines de la bactérie carnivore et expliquer pourquoi elle s'est répandue aussi rapidement dans le monde. Cependant, tout ce qui a été découvert maintenant est assez éclairant.

«Ce que ces scientifiques ont pu construire avec le calendrier détaillé des mutations est assez remarquable. Il s’agit d’un organisme pathogène qui a évolué à partir de quelque chose qui n’était pas pathogène, puis qui est devenu extrêmement infectieux. Et maintenant, nous savons comment cela s'est passé », a déclaré David Morens, épidémiologiste à l'Institut national de la santé, qui n'a pas participé à l'étude.

Patrick Schlievert, un microbiologiste de l'Université de l'Iowa qui a écrit le premier article décrivant les bactéries carnivores en 1987, partage l'avis de Morens. Il a confié à The Verge qu'une nouvelle souche de bactéries carnivores est susceptible d'apparaître 35 ans après 1987, c'est-à-dire d'ici 2022.

"Mais je ne peux pas dire à quoi cela ressemblera ni où cela va commencer, mais seulement que cela se produira", a déclaré Patrick Schlievert. Les scientifiques devront trouver un moyen d'empêcher la propagation de cette bactérie.