Brice Louvet, expert espace et sciences
Les bactéries n’ont peut-être pas de système nerveux central, ou sensoriel tel que nous le connaissons, mais elles peuvent « sentir » physiquement le monde qui les entoure, selon une nouvelle étude.
Une équipe de chercheurs de l’Université de Bâle, en Suisse, détaille dans la revue Science la découverte d’un « sens du toucher » chez les bactéries, suggérant que celles-ci ne répondent pas seulement aux signaux chimiques, mais peuvent également « reconnaître » les surfaces sur lesquelles elles sont en contact. Un mécanisme jusqu’alors insoupçonné utilisé par les agents pathogènes pour coloniser et attaquer leurs cellules hôtes.
Le toucher est de loin le sens le plus important pour l’Homme. Essentiel pour évoluer dans la vie de tous les jours, mais également pour le bien-être physique et émotionnel. Côté bactéries, ce « sens » leur permet de déterminer le type de surface avec lequel elles sont en contact — comme une muqueuse ou une paroi intestinale. Dès les premières secondes, cette faculté permettra aux agents pathogènes de coloniser ou d’attaquer directement les cellules hôtes. Pour explorer ce mécanisme, les chercheurs se sont ici penchés sur une espèce inoffensive appelée Caulobacter crescentus.
« Au cours des dernières décennies, la recherche a fait d’énormes progrès dans l’exploration de la façon dont les bactéries perçoivent et traitent les signaux chimiques », explique Urs Jenal, de l’Université de Bâle et principal auteur de cette étude. « Cependant, nous avons peu de connaissances sur la façon dont les bactéries analysent les stimuli mécaniques et comment elles changent leur comportement en réponse à ces indices. En utilisant le Caulobacter non pathogène comme modèle, notre groupe a pu montrer pour la première fois que les bactéries ont un “sens du toucher”, leur permettant de reconnaître les surfaces puis, en réponse, de produire une substance adhésive leur permettant de se lier à la cellule concernée ».
Certaines bactéries ont ce qu’on appelle un « flagelle », un appendice en forme de fouet qui les propulsent. La rotation de ce « moteur » est alimentée par un flux de protons dans la cellule via des canaux ioniques (les bactéries n’ont pas de muscles). Au contact des surfaces, le flux de proton s’interrompt. Il s’agit ici du signal qui déclenche la réponse. La cellule bactérienne stimule ensuite la synthèse d’un second messager, qui à son tour, stimule la production d’une substance adhésive (adhésine) qui ancre fermement les bactéries sur la surface en quelques secondes.
« Même si Caulobacter est une bactérie inoffensive, nos découvertes sont très pertinentes pour la compréhension des maladies infectieuses. Ce que nous avons découvert chez Caulobacter s’applique également aux pathogènes humains », explique le chercheur. « Afin de mieux contrôler et traiter les infections, il est essentiel de mieux comprendre les processus qui se produisent durant ces quelques premières secondes après le contact avec la surface ».
