Intoxiquer les bactéries avec leur zinc

L’UNE DES stratégies de notre système immunitaire pour se débarrasser des micro-organismes consiste à les priver des nutriments essentiels, comme le fer. L’étude dirigée par des chercheurs du CNRS/Inserm de Marseille, de Toulouse et de l’Institut Pasteur, montre pour la première fois que l’inverse est aussi vrai : le système immunitaire est capable de mobiliser des réserves de zinc pour intoxiquer les microbes.

Ce phénomène a été mis en évidence pour Mycobacterium tuberculosis et pour Escherichia coli. Dans les macrophages ayant ingéré M. tuberculosis ou E. coli, les chercheurs ont constaté une accumulation rapide et persistante de zinc. Ils ont par ailleurs observé que les microbes expriment à leur surface des protéines dont la fonction est de pomper les métaux pour les éliminer à l’extérieur. « Dans les macrophages, les micro-organismes sont donc exposés à des quantités potentiellement toxiques de zinc et ils tentent de se protéger contre une intoxication en synthétisant des pompes », en déduisent les chercheurs.

Ils confirment la notion en inactivant ces pompes par bio-ingénierie : M. tuberculosis et E. coli deviennent plus sensibles à la destruction par les macrophages.

Le zinc fait partie, on le sait, des métaux lourds, qui ne peuvent être ingérés en quantité pondérale sans dommages. Mais à l’échelle moléculaire, ces métaux participent à de nombreux processus biologiques. Des mécanismes équivalents à ce qui est observé sur l’utilisation du zinc par les macrophages pour « intoxiquer » les bactéries pourraient exister pour d’autres métaux, par exemple le cuivre, estiment les chercheurs.

Ces résultats ont par ailleurs « des implications cliniques très concrètes. Ils permettent notamment de se poser la question de la supplémentation nutritionnelle dans le traitement des malades (ex. par le zinc). Ils pourraient aussi être à l’origine de nouveaux antibiotiques qui bloqueraient l’action des pompes microbiennes à métaux ou de nouvelles souches vaccinales atténuées qui sont actuellement déjà listées comme candidats vaccins. »

H. Botella et coll., Cell Host & Microbe, 14 septembre 2011.