Évolution fortuite de facteurs de virulence bactérienne

Abstract

Pour de nombreuses bactéries pathogènes, l'hôte humain représente une impasse évolutive. Dès lors, quelles forces évolutives ont façonné leurs facteurs de virulence ? Pourquoi ces bactéries sont-elles si virulentes ? L'hypothèse de l'évolution fortuite suggère que ces facteurs de virulence résultent d'une adaptation à d'autres niches écologiques. En particulier, la virulence bactérienne pourrait être le fruit d'une pression de sélection exercée par un prédateur protozoaire. Ainsi, la virulence de ces bactéries chez Homo sapiens serait une conséquence imprévisible de leur résistance à la phagocytose par ces parasites.

Cette hypothèse a été testée et prouvée en soumettant 31 souches d'Escherichia coli à la phagocytose par l'amibe Dictyostelium discoideum .

Les chercheurs ont évalué la corrélation entre la résistance à la phagocytose et certains traits bactériens, tels que la présence de gènes de virulence.

Quelle que soit la taille relative de la population (bactéries/amibes) d'une souche bactérienne non pathogène, D. discoideum était capable de la phagocyter, de la digérer et de se multiplier. En revanche, une souche bactérienne pathogène tuait D. discoideum au-delà d'un certain rapport bactéries/amibes. Un test de culture sur plaque a ensuite été réalisé avec la collection d'E. coli exposée à la phagocytose de D. discoideum . Des souches d' E. coli porteuses du gène de virulence irp se sont révélées résistantes au broutage par D. discoideum. La preuve expérimentale du rôle clé du gène dans cette résistance a été apportée par une souche mutante dépourvue de ce gène.

Ce déterminant de virulence pourrait donc avoir été initialement sélectionné et/ou maintenu pour son rôle dans l'habitat naturel, à savoir pour la résistance de ces bactéries à la digestion par les protozoaires libres, plutôt que pour la virulence en elle-même.