Les Chlamydiae sont des bactéries qui, chez l'être humain, peuvent causer différentes maladies comme le trachome, une infection de la muqueuse des paupières qui peut rendre aveugle, ou des maladies sexuellement transmissibles pouvant entraîner fausses-couches et stérilité et qui augmentent également le risque de grossesse extra-utérine. Deux études récemment publiées dans Nature Communications par les groupes du Prof. Patrick Viollier, du Département de microbiologie et médecine moléculaire de la Faculté de médecine de l'Université de Genève et de Gilbert Greub, professeur ordinaire à la FBM et médecin chef responsable du secteur diagnostic à l'Institut de microbiologie UNIL-CHUV, lèvent le voile sur le mécanisme de division de ces bactéries et permettent de mieux comprendre leur cycle de vie.
Les Chlamydiae sont des pathogènes intracellulaires obligatoires, autrement dit qui ne peuvent vivre et se diviser que dans une cellule-hôte. Lors du processus de division, les bactéries utilisent généralement une protéine tubuline, nommée FtsZ. Cette protéine forme un anneau au niveau du futur site de division, et joue un rôle clé dans la biosynthèse de la paroi peptidoglycane qui est nécessaire pour la division dans la majorité des bactéries. Chez les Chlamydiae, par contre, le processus de division reste bien mystérieux: aucune protéine du type FtsZ n'est codée par leur génome et la présence du peptidoglycane, l'élément qui forme la paroi des cellules, reste controversée à l'heure actuelle malgré la présence de précurseurs.
Comment les Chlamydiae orchestrent-elles leur division?
Les scientifiques genevois et vaudois ont cherché à comprendre quels sont les mécanismes de division de ces bactéries si particulières. Ils ont ainsi identifié une protéine régulatrice d'actine, RodZ, comme le premier composant et organisateur putatif de la machinerie de division des Chlamydiae, dont le recrutement au site de division dépend des précurseurs de la synthèse du peptidoglycane.
De plus, dans une 2e étude, ils ont étudié une bactérie, Waddlia chondrophila, très peu connue jusqu'ici mais responsable de fausses-couches chez les femmes infectées. Ils ont étudié les mécanismes de division cellulaire de cette bactérie et ont montré pour la première fois qu'une protéine liant le peptidoglycane, nommée NlpD, est recrutée au niveau du site de division. La localisation au site de division de la protéine NlpD dépend non seulement des précurseurs de la synthèse du peptidoglycane, mais également de l'incorporation de polymères ressemblant au peptidoglycane des autres bactéries. Ces résultats suggèrent que les bactéries Chlamydiae utilisent la protéine RodZ comme organisateur alternatif de la division, ainsi qu'un analogue au peptidoglycane.
Si les infections aux Chlamydiae se soignent aux antibiotiques, ces bactéries sont particulièrement robustes et peuvent entrer dans une phase persistante, moins virulente mais menant à une infection chronique. Financés par le Prix Leenaards 2011, ces travaux permettent de mieux comprendre le mécanisme de division des Chlamydiae, et ouvrent la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à inhiber la division des Chlamydiae, et ainsi stopper leur prolifération dans l'organisme infecté.