Le mucus est bénéfique dans la lutte contre les bactéries

Une équipe de chercheurs du MIT a découvert une nouvelle protection possible contre la formation de biofilms, des polymères trouvés dans le mucus.
Les biofilms sont des feuilles visqueuses d'accumulation bactérienne qui créent un grave danger dans les environnements médicaux et industriels. Une fois enracinés, les biofilms sont extrêmement difficiles à éliminer, et de nombreuses recherches ont contribué à déterminer comment prévenir et éliminer ces agents nocifs.

Mucus est utile

L’équipe d’ingénieurs biologiques, dont les travaux ont été publiés dans Biologie Actuelleont découvert que ces polymères, appelés mucines, sont capables de capturer les bactéries et de les empêcher de coller ensemble sur une surface, les rendant inoffensives.
Katharina Ribbeck, professeure adjointe en génie biologique d'Eugene Bell, et auteure principale du document, a déclaré:

"Le mucus est un matériau qui a évolué au cours de millions d'années d'évolution pour gérer nos interactions avec le monde microbien. Je suis sûr que nous pouvons nous en inspirer pour de nouvelles stratégies visant à prévenir les infections et la colonisation bactérienne."

Les revêtements de mucine pourraient aider à prévenir la formation de biofilms sur les dispositifs médicaux et pourraient trouver des applications dans l'hygiène personnelle, par exemple en les combinant à des produits comme le dentifrice et les bains de bouche, qui pourraient stimuler les défenses de l'organisme.

Comment arrêter les bactéries de se regrouper

Le mucus court le long des surfaces humides du corps, comme les voies respiratoires et digestives. "Le point de vue classique du mucus est qu'il forme une barrière contre l'infection, mais la façon dont il fonctionne n'est pas du tout claire", dit Ribbeck.
Pour répondre à cette question, Ribbeck et son équipe ont examiné le comportement des bactéries Pseudomonas aeruginosa dans une méthode de croissance à base de mucines purifiées solubles, longues protéines complètes de plusieurs molécules de sucre fixées.
Pour que les bactéries puissent traverser la couche de mucus et infecter les tissus inférieurs, elles doivent créer des groupes capables de coller à la surface des tissus. Les cellules immunitaires sont spécialisées dans la lutte contre les cellules bactériennes uniques. Par conséquent, les groupes de bactéries sont plus difficiles à éliminer pour le système immunitaire.
Ribbeck explique:

"En général, vous voulez avoir des bactéries autour de vous, vous ne voulez tout simplement pas faire équipe. Vous voulez qu'elles soient mélangées avec beaucoup d'autres bactéries qui sont bonnes pour vous. Vous ne voulez pas qu'une seule espèce prenne le relais." , car alors ils peuvent envahir le système. "

Dans la présente étude, les chercheurs ont constaté que les mucines inhibent la formation de touffes bactériennes en ne leur permettant pas de coller, ce qui est crucial pour les regrouper. Lorsque les bactéries peuvent se déplacer, elles finissent dans un mélange gluant et causent moins de dégâts.
Ribbeck dit: "Les mucines ont la capacité de supprimer la virulence en maintenant les cellules séparées. C'est comme garder vos enfants dans des pièces séparées, pour éviter les problèmes."
Parfois, les bactéries peuvent violer ce système de défense et créer des infections. Cela peut être accéléré par une diminution du mucus dû à la déshydratation, à la chimiothérapie et au vieillissement, ou dans les poumons obstrués par le mucus des patients atteints de mucoviscidose.

Gestion du comportement microbien

Le principal effet positif de l'utilisation de mucines en tant que revêtement antimicrobien est que la substance démobilise les bactéries pathogènes sans les arrêter.
Cela étant dit, il est moins probable que les bactéries développent une résistance aux mucines, comme elles le font pour les médicaments antibiotiques. Les bactéries avantageuses qui vivent sur les muqueuses survivraient également.
Ribbeck dit: "C'est un bon mécanisme où l'on supprime les traits de virulence sans tuer les bactéries. C'est la manière de la nature de gérer le comportement microbien d'une manière qui pourrait être utile."
Ribbeck et son équipe se penchent maintenant sur la façon dont les mucines bloquent la mobilité des bactéries, ainsi que sur la manière dont elles inhibent l'infection par des bactéries non mobiles. Elle étudie également les interactions de la mucine avec d'autres organismes pathogènes, comme les levures.
Écrit par Kelly Fitzgerald