S’IL EST BIEN un fléau à la fois bruyant et silencieux c’est Escherichia coli. Avec sa responsabilité dans plus de 80 % des infections urinaires non compliquées, la bactérie mérite plus que des traitements antibiotiques, elle justifie à elle seule un vaccin. C’est la démarche que viennent d’entreprendre des chercheurs d’Ann Harbor (États-Unis), avec un certain succès, chez la souris. Ils insistent sur un point majeur à leurs yeux : la stratégie fondamentale de développement d’un vaccin doit plutôt cibler une classe entière de protéines plutôt qu’une seule protéine. C’est ce qu’ils ont fait, en s’intéressant à celles impliquées dans le métabolisme du fer d’ E. coli, indispensable pour réaliser son infection.
Sources spécifiques en fer.
Christopher J. Alteri et coll. ont visé six cibles bactériennes, des récepteurs au fer extra-membranaires : ChuA, Hma, Iha, IreA, IroN et IutA. Ils favorisent l’apport de sources spécifiques en fer, ils médient la capture de sidérophores, de chélateurs du fer ou de fer dérivé de l’hème de l’hôte. « Comme l’acquisition du fer est nécessaire à la pathogenèse bactérienne et comme il est bien connu que l’appareil urinaire est un environnement pauvre en fer, la capture de fer par ces récepteurs est cruciale pour la survenue d’une infection par E. coli » expliquent les auteurs.
L’équipe a donc conçu six candidats vaccins qui, tous, répondaient à certains critères dont : présence sur la membrane externe de la bactérie, conservation au travers des souches bactériennes, existence dans les cultures sur des urines humaines, antigénicité.
Chez les souris modèles de l’infection, l’immunisation a été réalisée par voie nasale. Un mode de vaccination a priori étonnant. Les auteurs s’expliquent clairement sur ce point. Certes l’immunisation muqueuse est considérée comme la « voie royale », mais le passage par l’urèthre manque d’accessibilité. D’où l’idée d’exploiter la « migration des cellules immunes entre les sites muqueux ». En outre cette technique avait déjà été testée et montré sa faisabilité.
Immunisations Hma, IreA et IutA.
Des six préparations évaluées, seulement trois ont donné un résultat positif. Il s’agit des immunisations Hma, IreA et IutA. Elles ont entraîné à la fois une réponse humorale spécifique de l’antigène, une production d’IL17 et d’interféron gamma, une protection significative contre une infection expérimentale par E. coli.
De façon plus détaillée, une protection locale spécifique a été relevée avec les antigènes qui offraient les plus grandes réductions du compte de bactéries, c’est-à-dire Hma et IreA. Une petite différence est à noter entre ces préparations en ce qui concerne la colonisation des voies urinaires. En effet, le vaccin IreA a surtout protégé les rongeurs au niveau vésical (comme IutA) et faiblement à l’étage rénal. Il faut peut-être y voir la conséquence de l’excellente protection vésicale. À l’inverse, le vaccin Hma s’est montré peu efficace sur l’infection de la vessie, mais a très bien protégé le rein (comme IutA, également). Ces différences pourraient s’expliquer par les rôles différents des récepteurs Hma et IreA au cours de l’infection.
L’induction des cytokines, IL17 et INF gamma, suggère que la réponse cellulaire est importante dès lors qu’il s’agit de la mise en place d’une immunité. Le rôle de la production d’INF gamma est considéré comme un élément clé dans la protection du tractus urinaire. La synthèse d’IL17, pour sa part, favorise le recrutement des neutrophiles en réponse à l’infection bactérienne.
Enfin, les vaccins IreA et IutA ont entraîné la plus forte production d’IgA sécrétoires détectables dans les urines. Ce qui a pu participer à la bonne protection vésicale de ces deux préparations.
Les auteurs concluent qu’en visant les récepteurs bactériens du fer par une vaccination, il semble possible en bloquant cette fonction essentielle, de neutraliser l’action pathogène d’ E. coli.
PLoS Pathogens, septembre 2009, vol. 5, n° 9 e1000586.
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