Quels secrets cache l’amibe mangeuse de cerveau ? À quel point les bactéries qu’il transporte sont-elles dangereuses pour l’homme ? Les doctorants Alicja Nowakowska et Jakub Wojciechowski de la Faculté des problèmes fondamentaux de la technologie cherchent des réponses à ces questions en Guadeloupe.

Des recherches sont menées dans Institut Pasteur de Guadeloupe sous la supervision du Dr. Isabel Marcelino, responsable de « l’équipe Amoeba ». Leur stage de recherche est mis en œuvre dans le cadre du programme Erasmus+, car la Guadeloupe, bien que située dans les Caraïbes, fait partie intégrante de la France. De jeunes scientifiques travaillent sur les amibes, des organismes unicellulaires au potentiel pathogène.

– L’une des rares maladies tropicales susceptibles d’étendre son aire de répartition en raison du réchauffement climatique est l’amibe dite mangeuse de cerveau, un organisme présent localement, entre autres en Guadeloupe. L’Institut Pasteur possède l’un des rares centres de recherche aussi bien développés sur ces micro-organismes, explique Alicja Nowakowska. – Dr. Marcelino possède une connaissance très approfondie de ces micro-organismes et des bactéries qui les habitent. De telles conditions nous permettent d’apprendre de nouvelles méthodes et de suivre l’ensemble du processus de recherche clinique sur le terrain – ajoute-t-il.

Un organisme mortel

Jakub Wojciechowski explique que l’infection par une amibe mangeuse de cerveau est presque totalement mortelle en raison de la progression rapide de la maladie et de la difficulté de la diagnostiquer. Cela constitue une menace sérieuse pour la population guadeloupéenne, car les amibes vivent en grand nombre dans les sources chaudes qui constituent également une attraction touristique.

– L’amibe mangeuse de cerveau est une menace dans toute la zone équatoriale car elle préfère les plans d’eau chauds, mais on l’a également trouvé en Pologne, dans les lacs Konin adjacents à la centrale électrique qui les chauffe – il ajoute.

Mais il s’avère que ce ne sont pas seulement les amibes mangeuses de cerveau qui posent problème. Ces espèces moins pathogènes sont également capables « d’héberger » un grand nombre de bactéries à l’intérieur. Une telle « piste amibienne » peut transporter des espèces de bactéries dangereuses pour l’homme, comme Pseudomonas aeruginosa.

– Cette capacité est une propriété universelle de ces micro-organismes, c’est pourquoi nos amibes polonaises vivant dans le sol ou dans l’eau peuvent également la posséder. La gamme complète des espèces bactériennes portées par les amibes est encore inconnue. Au cours de nos recherches, nous essayons d’analyser la biodiversité des amibes trouvées dans l’environnement local – explique Jakub Wojciechowski.

De la jungle au laboratoire

La recherche, menée par des doctorants de l’Université des sciences et technologies de Wrocław, commence par la collecte d’échantillons d’eau provenant de sources chaudes de la jungle. Après l’isolement des amibes des échantillons, s’ensuit un long processus de sélection, qui se termine par l’extraction et le séquençage de leur ADN (métabarcoding), qui se déroule en collaboration avec l’Institut Pasteur de Paris. À la toute fin se trouve l’analyse bioinformatique des résultats de l’expérience. Sur cette base, vous pouvez découvrir quels types d’amibes se trouvent dans l’échantillon, ainsi que quelles bactéries elles suivent à l’aide d’amibes.

– Grâce à la recherche, nous souhaitons avant tout découvrir quelles bactéries potentiellement dangereuses les amibes peuvent transporter. Ce phénomène est particulièrement important sur le plan clinique car les bactéries traquées sont résistantes aux antibiotiques. C’est pourquoi il est si important de comprendre ce phénomène, et pas seulement dans le contexte de la zone équatoriale – explique Alicja Nowakowska.

Les doctorants souhaitent également contribuer à mieux comprendre le mécanisme d’interaction entre les bactéries et les amibes et trouver une réponse à la question : comment une bactérie pénètre-t-elle dans une amibe ? Ils espèrent que les résultats obtenus lors du stage élargiront les connaissances sur ces micro-organismes encore peu étudiés.

Les protéines au microscope

Nos doctorants travaillent au quotidien dans l’équipe du prof. Małgorzata Kotulska au Département de génie biomédical de la Faculté des problèmes fondamentaux de la technologie. Jakub Wojciechowski devrait soutenir sa thèse de doctorat à l’automne et Alicja Nowakowska entame tout juste sa troisième année de doctorat.

Dans leurs travaux scientifiques, ils s’intéressent aux amyloïdes, des protéines associées principalement à des maladies neurodégénératives graves comme la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson. Cependant, le rôle des amyloïdes ne s’arrête pas à leur présence dans le cerveau des personnes malades.

– Ce qui nous intéresse particulièrement est le fait que les structures amyloïdes sont souvent utilisées par les bactéries en raison de leur régularité et de leur durabilité. Les amyloïdes bactériens dits fonctionnels participent activement à la formation d’un biofilm, qui facilite la communication entre les différents membres de la colonie et protège les bactéries des facteurs externes, notamment des antibiotiques – souligne Alicja Nowakowska. – Nous aimerions donc en apprendre davantage sur l’étude des micro-organismes et leur capacité à interagir entre eux, et c’est ce que nous permet le stage aux Caraïbes.

Tous deux espèrent que les connaissances acquises au cours du voyage leur permettront d’élargir leur horizon d’études avec de nouvelles méthodes bioinformatiques et expérimentales.

– Qui sait, peut-être découvrirons-nous de nouveaux amyloïdes, cette fois dans les amibes. Nous aidons également le Science Club Nanopor, qui prévoit d’explorer prochainement les réservoirs d’eau de Wrocław. Nous espérons sincèrement que nous n’y trouverons pas d’amibes dangereuses, ajoute Jakub Wojciechowski.

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