Réseau canadien de recherche sur la mammite bovine

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Identification des gènes permettant aux bactéries Staphylococcus aureus de causer des infections intramammaires chroniques

Les vaches infectées par une mammite chronique causée par Staphylococcus aureus sont souvent la cause du déclin de la santé du pis dans un troupeau car elles représentent une source d’infection majeure pour les autres vaches. L’hypothèse de ce projet est que certaines souches de S. aureus seraient spécifiques aux infections chroniques. Si elle s’avère vraie, la caractérisation et l’identification des gènes de virulence exprimés par ces souches permettraient le développement de nouveaux vaccins, traitements et outils de diagnostic.

Qu’est-ce qu’un gène de virulence?
Lorsque stimulés, les gènes de virulence des bactéries pathogènes telles que S. aureus activent la sécrétion de molécules particulières (toxines, protéines, biofilms) ou facteurs de virulence ce qui leur permet :

De coloniser l’hôte;
D’échapper au système immunitaire de l’hôte;
D’entrer et de sortir des cellules de l’hôte;
De se nourrir de l’hôte.

Les gènes de virulence, lorsqu’ils sont activés, sont très souvent la cause de maladies chez leur hôte car ils peuvent inhiber certaines fonctions normalement exprimées par celui-ci.

Objectif 1. Comparer et identifier les gènes de virulence décelés dans les isolats bactériens qui proviennent de différents cas de mammite
En infectant expérimentalement des vaches avec différentes souches de S. aureus et grâce à des techniques moléculaires sophistiquées, les chercheurs ont pu identifier et analyser plusieurs gènes exprimés par la bactérie lors d’infections intramammaires. Une liste de gènes de virulence a été dressée. Elle représente une opportunité unique et nouvelle dans le développement de vaccins contre S. aureus. Certains gènes ont déjà été repêchés comme étant de très bons candidats vaccinaux. Un brevet a été obtenu en 2011.

Objectif 2. Développement de médicaments ciblant les gènes de virulence nécessaires à la bactérie
La découverte d’un gène particulier a permis de se pencher sur le développement d’une nouvelle classe d’antibiotiques avec un nouveau mode d’action. Cette découverte a été sélectionnée comme une des 10 plus importantes découvertes scientifiques de 2010 par le magazine Québec Science et elle fut nommée « Découverte de l’année » par le public. Un brevet a été obtenu en 2010.

Objectif 3. Caractérisation des souches de S. aureus persistantes ou réfractaires aux antibiotiques

Chez les souches de S. aureus isolées à partir de cas de mammite ayant persisté au moins durant toute la période du tarissement, les chercheurs ont observé l’expression faible d’un gène spécifique ainsi qu’un haut niveau de production de biofilm (film protecteur) par la bactérie. Cette découverte ouvre la porte au développement de tests diagnostiques comme marqueurs de la chronicité de l’infection. De plus, la caractérisation des souches de S. aureus présentes lors des infections intramammaires réfractaires aux traitements antibiotiques est en cours. Des résultats préliminaires indiquent que les souches réfractaires augmentent leur production de biofilm en présence de l’antibiotique.

Impacts & retombées

Développement d’outils de diagnostic pour faciliter l’identification des infections chroniques causées par S. aureus par les laboratoires;
Développement de nouveaux vaccins, traitements ou antibiotiques contre S. aureus à partir de la découverte des gènes de virulence.