À surveiller alors que les infections fongiques augmentent : des espèces capables d’activer rapidement des protéines utilisant les graisses

Une adaptation accélérée par le changement climatique

Les infections fongiques sont en hausse à l’échelle mondiale, un phénomène étroitement lié au changement climatique et à l’augmentation des températures. Ces organismes, qui menacent aussi bien les cultures agricoles et la faune que la santé humaine, font l’objet d’une surveillance accrue. Si la majorité des espèces fongiques restent inoffensives, jouant un rôle écologique crucial dans la décomposition de la matière organique ou vivant en symbiose avec des organismes multicellulaires, certaines basculent vers la pathogénicité.

Ces champignons dits opportunistes profitent souvent d’un système immunitaire affaibli pour coloniser le corps humain, provoquant des infections graves, voire mortelles. C’est dans ce contexte que des chercheurs de l’Université de Kiel et de l’Institut Max Planck de biologie évolutive (MPI-EvolBio) à Plön se sont penchés sur les mécanismes de cette transformation. L’équipe dirigée par la professeure Eva Stukenbrock, responsable du groupe de génomique environnementale, a focalisé ses recherches sur l’ordre des Trichosporonales, qui comprend à la fois des espèces inoffensives et des souches dangereuses pour l’homme.

L’efficacité de la production de protéines en cause

Pour comprendre ce qui distingue un champignon inoffensif d’un pathogène, les scientifiques ont comparé les génomes d’espèces vivant dans le sol avec ceux d’espèces colonisant les mammifères. Le Dr Marco Guerreiro, premier auteur de l’étude et chercheur postdoctoral dans le groupe du professeur Stukenbrock, explique la surprise de l’équipe face aux résultats : « Nous supposions que les champignons pathogènes possédaient des gènes de virulence produisant des protéines nocives pour attaquer les cellules humaines ou combattre le système immunitaire. Contrairement à nos attentes, les espèces pathogènes et inoffensives présentaient une constitution génétique remarquablement similaire. »

La différence fondamentale ne réside pas dans la présence de gènes spécifiques, mais dans l’efficacité avec laquelle ces champignons traduisent leur information génétique en protéines. L’étude révèle que les champignons nocifs ont développé une stratégie d’optimisation axée sur le métabolisme des graisses. Contrairement à leurs cousins du sol, spécialisés dans un mode de vie centré sur le carbone, les pathogènes s’adaptent rapidement à un environnement riche en lipides, caractéristique du corps des mammifères.

Une question de traduction génétique

Le mécanisme identifié par les chercheurs se situe au niveau de la traduction, l’étape où les acides aminés sont assemblés pour former des protéines. Cette production est d’autant plus rapide que les signaux spécifiques de l’ARN messager, appelés codons, correspondent parfaitement aux molécules d’ARN de transfert (ARNt). Le Dr Guerreiro souligne que chez les champignons pathogènes, cette correspondance est particulièrement efficace pour les protéines impliquées dans le métabolisme des graisses.

Cette optimisation permet aux champignons de prospérer dans le corps humain, où les lipides sont abondants, contrairement à l’environnement extérieur où ils sont rares. Les expériences en laboratoire ont confirmé cette hypothèse : les champignons dotés de gènes optimisés pour le métabolisme des graisses se sont adaptés et ont grandi nettement mieux dans des conditions riches en lipides. Cette évolution adaptative facilite grandement la transition vers un mode de vie pathogène.

Vers une anticipation des futures menaces

Les résultats de cette étude, publiée dans la revue Nature Communications en collaboration avec des collègues de Braunschweig, Bochum et de l’Illinois, suggèrent que le passage du statut inoffensif à celui de pathogène peut se faire par une simple amélioration de l’efficacité métabolique. Cette découverte inquiète les chercheurs, notamment face à la résistance croissante aux médicaments antifongiques. Le Dr Guerreiro note que des espèces prospérant déjà à la température du corps humain pourraient franchir ce pas plus aisément qu’on ne le pensait.

Dans un contexte de changement climatique et d’augmentation des populations immunodéprimées, la surveillance de ces dynamiques évolutives devient une priorité médicale. L’objectif est désormais d’identifier, grâce à leurs signatures génomiques, les champignons susceptibles de devenir dangereux avant qu’ils ne posent un problème de santé publique majeur. Comme le résume la professeure Eva Stukenbrock, cette étude change fondamentalement notre vision de la pathogénicité fongique, révélant une transformation plus rapide et accessible sur le plan évolutif qu’imaginé jusqu’alors.

Selon la source : phys.org

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