Quand des salmonelles infectent l'intestin, l'organisme réagit grâce à des cellules immunitaires, les macrophages, qui ingèrent des bactéries. Mais parfois ces macrophages sortent de l'intestin en transportant des salmonelles. Un phénomène électrique provoqué par les bactéries expliquerait ce changement de direction des macrophages.

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[EN VIDÉO] Quelles sont les différences entre bactéries et virus ? Ce sont des microbes. Ils sont tout petits et on les confond assez facilement. Pourtant, bactéries et virus sont deux choses bien différentes. Et pour lutter efficacement contre ceux qui provoquent des maladies, mieux vaut les identifier clairement.

Les salmonellessalmonelles sont des bactériesbactéries qui causent de nombreuses intoxications alimentaires. D'après un communiqué paru sur le site Eurekalert, elles provoqueraient 400.000 décès dans le monde chaque année. Ces décès sont souvent dus au fait que des bactéries sortent de l'intestin grâce à des cellules immunitaires : les macrophagesmacrophages.

Dans l'intestin, si des bactéries Salmonella sont présentes, des cellules immunitaires comme des macrophages ou des neutrophilesneutrophiles sont attirés sur le site de l'infection par des signaux moléculaires : ce phénomène s'appelle chimiotaxiechimiotaxie. Les macrophages vont alors « manger » les bactéries, c'est-à-dire les avaler et les digérer par phagocytosephagocytose. Mais parfois, au lieu de rester dans l'intestin, ces macrophages passent dans le sang, ce qui a pour effet de disséminer la bactérie dans l'organisme et d'aggraver l'infection. Certaines bactéries survivent dans les macrophages et s'en servent de moyen de transport pour atteindre d'autres organes.

Le saviez-vous ?

En France, d’après le bulletin épidémiologique hebdomadaire, il y aurait entre 1,28 et 2,23 millions d’intoxications alimentaires chaque année, dont 15.800 à 21.200 hospitalisations et entre 232 et 358 décès. D’après Santé publique France, « les infections à Salmonella spp. et Listeria monocytogenes représentent la moitié des décès d’origine alimentaire ».

À la surface de l'intestin, de petits champs électriqueschamps électriques, générés par les tissus, servent à diriger les cellules qui se déplacent, comme les macrophages, par le mécanisme d'« électrotaxie » ou « galvanotaxie ». Aussi, des modifications électriques de l'environnement des macrophages peuvent-elles changer leurs mouvementsmouvements cellulaires ?

Dans cette étude parue dans PLOS One, des chercheurs  de l'université de New York ont développé un modèle d'infection par Salmonella sur le cæcumcæcum de la souris. Ils ont ainsi montré que l'infection par Salmonella altère le minichamp électrique de la muqueusemuqueuse, ce qui attire les macrophages.

Un champ électrique qui impacte la migration des macrophages

Dans les expériences, l'infection générait un petit champ électrique au niveau de l'épithéliumépithélium intestinal, ce qui dirigeait les macrophages vers l'anodeanode, le pole positif du champ électrique. Mais in vitro, une fois que les macrophages ont ingéré des bactéries, ils sont attirés par la cathodecathode : leur sens de migration est inversé !

Les macrophages sont des cellules du système immunitaire qui mangent des bactéries. © sveta, Fotolia
Les macrophages sont des cellules du système immunitaire qui mangent des bactéries. © sveta, Fotolia

L'ingestioningestion des bactéries par phagocytose inverserait la galvanotaxie. Ce changement est lié aux protéinesprotéines chargées présentes à la surface des macrophages. De manière imagée, c'est un peu comme si les bactéries actionnaient un interrupteur électrique qui modifie le sens de migration des macrophages.

Les auteurs en concluent : « Nous proposons que les macrophages soient attirés vers le site de l'infection par une combinaison de chimiotactisme et de galvanotaxie ; après phagocytose des bactéries, les propriétés électriques de surface du macrophage changent et la galvanotaxie éloigne les cellules du site de l'infection. » On peut donc imaginer que ce changement électrique conduise les macrophages à migrer hors de l'intestin.

Cette découverte pourrait aider les scientifiques à trouver des moyens d'éviter que des intoxications alimentaires deviennent graves, comme l'explique Alex Mogilner, un des auteurs de cette étude : « La diffusiondiffusion, plutôt que l'infection localisée, est la principale cause de mortalité due à Salmonella (et à d'autres bactéries d'origine alimentaire). Par conséquent, mieux comprendre ce changement de polarité aidera probablement à mettre au point de nouveaux traitements pour réduire le nombre d'infections bactériennes d'origine alimentaire. »