Le microbiote nasal alimente la croissance de Staphylococcus aureus par partage d'acides aminés
Des chercheurs de la LMU de Munich découvrent que des bactéries nasales voisines fournissent de la tyrosine à Staphylococcus aureus, ce qui oriente de futures thérapies probiotiques destinées à déloger le pathogène.
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Le microbiologiste Simon Heilbronner et son équipe de l'université Ludwig-Maximilian de Munich ont mis au jour la manière dont des bactéries nasales voisines peuvent nourrir directement le pathogène opportuniste Staphylococcus aureus. L'étude, publiée dans la revue Microbiome, met en lumière une innovation biologique importante pour comprendre la colonisation nasale et concevoir des communautés microbiennes ciblées capables de déloger les microbes nuisibles.
Échanges de tyrosine dans le nez humain
Une étude dirigée par Simon Heilbronner, professeur de microbiologie au Biocenter de la LMU, démontre que les bactéries voisines de la cavité nasale ne se contentent pas de supprimer ou de concurrencer les pathogènes. Dans un article publié par Phys.org, les chercheurs montrent que d'autres microbes nasaux peuvent activement favoriser la survie de Staphylococcus aureus en produisant et en libérant des nutriments essentiels. L'équipe, dont la première autrice est Laura Camus, s'est intéressée à la façon dont la disponibilité des nutriments et le métabolisme bactérien déterminent si S. aureus s'installe durablement dans les voies nasales humaines.
« Nos résultats montrent que l'on ne peut pas simplement diviser le microbiote nasal en bactéries “bonnes” et “mauvaises”. Ce qui compte, c'est quels micro-organismes vivent ensemble et quels nutriments ils mettent à la disposition les uns des autres ou pour lesquels ils entrent en concurrence. »
— Simon Heilbronner, professeur de microbiologie au Biocenter de la LMU
512 souches humaines de Staphylococcus aureus testées
L'interaction métabolique est apparue lors de tests portant sur 512 souches humaines de S. aureus. Dans l'environnement pauvre en nutriments des voies nasales, certaines souches dépendent entièrement d'un apport externe de l'acide aminé tyrosine. Lorsque les chercheurs ont ajouté de la tyrosine, cela a directement stimulé la croissance de 40 des souches testées, comme le documente la LMU de Munich via Phys.org.
Cette dépendance procure un avantage inattendu. Lorsque les bactéries voisines fournissent suffisamment de tyrosine, S. aureus économise ses propres ressources métaboliques en arrêtant la synthèse interne de cet acide aminé. Des expériences complémentaires menées chez la souris ont confirmé que ces différences métaboliques précises modifient la manière dont S. aureus colonise les tissus de l'hôte en présence d'autres bactéries nasales.
Perspectives pour la conception de probiotiques et la propriété intellectuelle
La découverte ouvre la voie à de nouvelles méthodes pour remodeler le microbiote nasal au lieu de s'en remettre uniquement aux antibiotiques. Si l'étude publiée ne décrit aucune demande de brevet ni produit commercial, la cartographie de ces échanges métaboliques constitue le socle d'une future propriété intellectuelle fondée sur des communautés microbiennes synthétiques. Des traitements médicaux pourraient mobiliser des bactéries probiotiques ciblées, formulées pour priver S. aureus de ressources essentielles.
Comme l'explique Heilbronner dans le compte rendu de Phys.org, les thérapies efficaces devront éviter que des cocktails de bactéries bénéfiques nourrissent le pathogène par inadvertance. La suite dépendra d'essais en laboratoire visant à assembler des consortiums bactériens stables qui consomment les nutriments disponibles plus vite que S. aureus, privant ainsi systématiquement le pathogène des composés dont il a besoin pour coloniser.
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