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Chercheurs monégasques et physiciens niçois alliés face à une bactérie intestinale

Mis à jour le 16/04/2019 à 10:15 Publié le 16/04/2019 à 10:15
Dorota Czerucka (CSM) et Fernando Peruani (UCA - Laboratoire Dieudonné) ont œuvré de concert pour modéliser la nage des bactéries dans le tube digestif.

Dorota Czerucka (CSM) et Fernando Peruani (UCA - Laboratoire Dieudonné) ont œuvré de concert pour modéliser la nage des bactéries dans le tube digestif. CSM

Chercheurs monégasques et physiciens niçois alliés face à une bactérie intestinale

Le tube digestif de l’homme contient 1014 bactéries qui constituent le microbiote intestinal (flore intestinale).

Le tube digestif de l’homme contient 1014 bactéries qui constituent le microbiote intestinal (flore intestinale). Ces bactéries sont inoffensives, voire bénéfiques à la santé humaine : Escherichia coli en fait partie. Toutefois, certaines souches d’Escherichia coli peuvent devenir pathogènes comme la souche E.coli entérohémorragique (souche O157 : H7), qui sécrète une toxine qui est particulièrement dangereuse pour l’homme.

Contractée par consommation de produits animaux crus ou mal cuits, de fruits et de légumes ou de fromage, l’infection par cette bactérie peut aller d’une simple « turista » à des colites hémorragiques voire entraîner le syndrome hémolytique et urémique, qui peut provoquer la mort du patient. Il est donc particulièrement important de comprendre comment la bactérie arrive à envahir les cellules de l’intestin qui servent de porte d’entrée à l’organisme.

Afin de résoudre ce problème, les microbiologistes du Département de biologie médicale du Centre Scientifique de Monaco se sont alliés aux physiciens du laboratoire Dieudonné de l’Université Côte d’Azur. À partir d’expérimentations réalisées par les biologistes monégasques, les physiciens niçois ont modélisé la nage des bactéries.

Mieux appréhender pour mieux lutter

À proximité d’une surface, les interactions hydrodynamiques condamnent rapidement la bactérie à réaliser un trajet de nage circulaire qui emprisonne la bactérie dans une partie de l’espace et l’empêche d’explorer efficacement la surface. En créant un modèle mathématique basé sur les observations des chercheurs monégasques, les chercheurs niçois se sont aperçus que la bactérie fait des arrêts.

Pendant ces arrêts, la bactérie adhère à la surface et en utilisant le flagelle arrive à changer son orientation. Cette réorientation permet à la bactérie, une fois que l’interaction d’adhésion est supprimée, de s’échapper de la trajectoire circulaire. De plus, les chercheurs ont démontré que la fréquence des arrêts de ces bactéries correspond à la fréquence théorique optimale qui permet aux bactéries atteindre la vitesse maximale possible d’exploration de l’espace.

Rapporté à notre tube digestif, ces résultats indiquent que ces bactéries sont capables d’une exploration très efficace pour trouver leurs cibles potentielles et coloniser l’épithélium intestinal. Ces résultats devraient permettre de mieux appréhender les possibilités de bloquer la pénétration des bactéries dans l’organisme et ainsi de mieux lutter contre les infections.

L’étude a été publiée dans la célèbre revue Nature Physics parue ce lundi 25 mars 2019.


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