"Des bactéries de la peau humaine ont des pouvoirs de lutte contre le cancer. Les microbes forment un composé qui perturbe la formation de l’ADN dans les cellules tumorales" par Aimee Cunningham

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Des bactéries de la peau humaine ont des pouvoirs de lutte contre le cancer. Les microbes forment un composé qui perturbe la formation de l’ADN dans les cellules tumorales

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L’article d’origine de Aimee Cunningham a été publié le 28 février 2018 par Science News Health, Cancer, Microbiology sous le titre « Human skin bacteria have cancer-fighting powers » : il accessible sir ce site : https://www.sciencenews.org/article/human-skin-bacteria-have-cancer-fighting-powers

Staphylococcus epidermidis petri dish

SKIN WIN - Staphylococcus epidermidis, une espèce de bactérie qui vit sur la peau humaine, pousse ici dans une boite de culture. Les souches de cette bactérie forment un composé anticancéreux qui arrête la synthèse de l’ADN. R. Gallo et Teruaki Nakatsuji / UC San Diego.

[D’après Wikipedia, « Staphylococcus epidermidis, le staphylocoque blanc, est une bactérie du genre Staphylococcus. Cette espèce gram positive fait partie des cocci. Elle est anaérobie facultative. Il s’agit d’une bactérie commensale de l’humain, typique de la flore de la peau. De ce fait, c’est une source majeure de contamination des échantillons dans les laboratoires d’analyse. Trois souches multirésistantes se sont développées en milieu hospitalier et propagées à travers le monde, devenant une cause préoccupante de maladies nosocomiales1.

Description - Les colonies de S. epidermidis sont en général petites, blanches ou beiges, et ont un diamètre d’environ 1 à 2 mm après une incubation d’une nuit. L’organisation en colonies est sensible à la desferrioxamine ; ce test peut être employé pour distinguer cette espèce de presque tous les autres staphylocoques.

Cette espèce est positive à la catalase et négative pour la coagulase. Elle se retrouve fréquemment sur la peau et les muqueuses des humains et des animaux. En raison de sa facilité de contamination, S. epidermidis est vraisemblablement l’espèce la plus commune[Où ?].

Bien que S. epidermidis soit habituellement non pathogène, c’est une cause importante d’infections chez les patients dont les défenses immunitaires sont affaiblies. Ce micro-organisme est responsable d’infections cutanées, d’infections nasales comme des sinusites ou d’infections urinaires chez la femme et l’homme. Ces bactéries peuvent aussi affecter des patients équipés de cathéters ou d’implants. Elles ont en effet la capacité de produire des biofilms à la surface de ces dispositifs médicaux.

Sensibilité aux antibiotiques - S. epidermidis est souvent résistante à une grande variété d’antibiotiques, y compris la pénicilline et la méticilline. La résistance à la méticilline est particulièrement répandue dans les hôpitaux, où un taux de 75 à 90 % des isolats se sont révélés résistants2. Une étude de 2018 identifie trois souches multirésistantes (deux ST2 et une ST23) apparues ces dernières décennies en milieu hospitalier et qui se sont depuis largement répandues à travers le monde. Ces souches sont résistantes à la rifampicine (par acquisition de mutations rpoB) et pourraient limiter l’efficacité de la vancomycine et la teicoplanine (antibiotiques de dernière ligne de défense)1. D’après les auteurs, il est possible que les pratiques hospitalières, telles que les monothérapies antibiotiques utilisant des dispositifs médicaux imprégnés de rifampicine, aient favorisé la transformation d’un commensal habituellement inoffensif en pathogène pouvant causer des infections potentiellement incurables… » - Lire l’article complet avec les références sur ce site : https://fr.wikipedia.org/wiki/Staphylococcus_epidermidis ].

Certains microbes de la peau peuvent être des ‘super-héros anticancéreux’, freinant la croissance cellulaire incontrôlée. Cette découverte surprise pourrait un jour conduire à des médicaments qui traitent, voire préviennent, le cancer de la peau.

L’arme secrète de la bactérie est un composé chimique qui empêche la formation de l’ADN dans ses traces. Des souris étalées avec une souche de Staphylococcus epidermidis qui ont produit moins de tumeurs après exposition à un rayonnement ultraviolet nuisible, par rapport à celles qui avaient été traitées avec une souche dépourvue de ce composé, rapportent des chercheurs dans un document mis en ligne le 28 février 2018 dans la revue ‘Science Advances’.

[Voir l’article A commensal strain ofStaphylococcus epidermidisprotects against skin neoplasia - Teruaki Nakatsuji1 et al. See all authors and affiliations - Science Advances  28 Feb 2018 : Vol. 4, no. 2, eaao4502 - DOI : 10.1126/sciadv.aao4502].

Les résultats mettent en évidence « le potentiel du microbiome à influencer des maladies humaines », dit Lindsay Kalan, biochimiste à l’Université du Wisconsin à Madison aux Etats-Unis.

Les espèces staphylococciques sont les plus nombreuses parmi les nombreuses bactéries qui vivent normalement sur la peau humaine. Richard Gallo et ses collègues enquêtaient sur les pouvoirs antimicrobiens de ces bactéries lorsque l’équipe a découvert une souche de S. epidermidis qui a produit un composé - 6-N-hydroxyaminopurine, ou 6-HAP pour faire court - qui ressemblait beaucoup à l’un des blocs d’ADN. « En raison de cette structure, nous nous sommes demandés si elle interférait avec la synthèse de l’ADN », explique Gallo, un médecin chercheur à l’Université de Californie à San Diego. Dans une expérience en tube à essai, le 6-HAP a bloqué l’enzyme qui construit les chaînes d’ADN et empêché la croissance des chaînes.

https://www.sciencenews.org/sites/default/files/images/022718_AC_skin-bacteria_inline_730.png

Les souris traitées avec une souche de S. epidermidis qui ne fabrique pas le composé 6-HAP, et qui sont ensuite exposées aux rayons ultraviolets, développent des tumeurs induites par les UV (à gauche). La peau des souris qui ont eu une souche avec le composé est restée largement normale (à droite). T. Nakatsuji et al. / Sci Adv 2018

Les cellules cancéreuses ont une croissance folle, de sorte que les chercheurs pensaient que le composé pourrait inhiber ces cellules. Effectivement, 6-HAP a arrêté la formation de l’ADN dans différentes cellules tumorales cultivées en laboratoire. Mais le composé n’a pas été capable de le faire dans les cellules cutanées normales. Certaines enzymes dans les cellules cutanées normales ont désactivé le 6-HAP,’apès ce qu’on découvert les chercheurs, et les cellules tumorales testées semblaient manquer de ces enzymes.

Gallo et ses collègues ont constaté que le composé avait un effet à la fois lorsqu’il est injecté et lorsqu’il est appliqué par voie topique. Parmi les souris ayant reçu une injection de cellules cancéreuses de la peau, certaines ont reçu une injection de 6-HAP tandis que d’autres ont reçu une injection factice. Les tumeurs se sont développées dans toutes les souris, mais les tumeurs chez les souris ayant reçu le composé 6-HAP étaient environ la moitié de la taille de celles observées chez les souris n’ayant pas reçu le composé.

Les chercheurs ont ensuite propagé S. epidermidis sur le dos de souris sans poils soumises à des rayons UV. Certaines souris ont une souche qui fait 6-HAP ; d’autres ont une tension qui ne le fait pas. Après 12 semaines d’exposition périodique aux rayons UV, le premier groupe de souris a développé une seule tumeur chacune, tandis que les souris du second groupe ont été observées avec quatre à six tumeurs.

Les souches de S. epidermidis pourraient avoir acquis la capacité d’arrêter la synthèse d’ADN pour empêcher d’autres bactéries de croître, dit Gallo. De cette façon, les bactéries protègent leur propriété contre d’autres agents pathogènes envahissants. « Nous avons peut-être évolué pour offrir un refuge à ces organismes, car ils nous sont également bénéfiques ». Les chercheurs ont mené une petite étude sur les données génétiques existantes du microbiome cutané humain et ils ont estimé que 20% de la population humaine, selon S. Gallo, ont des souches de S. epidermidis qui produisent du 6-HAP sur leur peau.

Davantage de travail doit être effectué pour comprendre comment S. epidermidis fabrique le 6-HAP et quelle quantité de ce composé existe sur la peau, dit Kalan. « Il est important de comprendre comment le microbiome interagit avec son hôte humain avant de commencer à le manipuler pour le traitement de la maladie ». Une approche pourrait être de développer des probiotiques spécialement pour la peau : ajouter des bactéries utiles pour prévenir l’infection ou même pour prévenir le cancer », a-t-elle déclaré.

En plus d’une action sur les cellules cancéreuses de la peau, le 6-HAP s’est montré également capable de bloquer la synthèse de l’ADN dans les cellules de lymphome, des cellules cancéreuses du système immunitaire. Il est trop tôt pour l’affirmer, mais cette ‘arme secrète’ a le potentiel de tuer plus d’un méchant agent pathogène.

Citations

T. Nakatsuji et al. A commensal strain of Staphylococcus epidermidis protects against skin neoplasia. Science Advances. Published online February 28, 2018.

Further Reading

E. Eaton. Live antibiotics use bacteria to kill bacteria. Science News. Vol. 192, June 24, 2017, p. 22.

L. Hamers. Scientists watch as bacteria evolve antibiotic resistance. Science News. Vol. 190, October 15, 2016, p. 11.

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Traduction avec ajout de compléments d’informations et intégration de liens hypertextes : Jacques HALLARD, Ingénieur CNAM, consultant indépendant 31/10/2019

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