Clostridioides difficile est une bactérie à Gram positif, anaérobie strict et sporulée, responsable d’infections intestinales nosocomiales et communautaires. Un des problèmes majeurs liés à ces infections est la survenue fréquente de récidives : dans 15 à 25 % des cas après un premier épisode, souventune rechute liée à la même souche bactérienne. Ces rechutes sont liées à la capacité de C. difficile à persister dans le tube digestif, notamment sous forme de spores, et peut-être de biofilm. Bien qu’il n’existe pas encore de preuve formelle de la présence des biofilms de C. difficile in vivo, plusieurs indices soutiennent cette hypothèse. En laboratoire (in vitro), C. difficile peut former des biofilms, dont la biomasse varie selon les souches.
Dans cette étude, nous avons caractérisé l’architecture et la matrice des biofilms produits par quatre souches de C. difficile : la souche clinique R20291, la souche de laboratoire 630∆erm, et deux mutants (630∆erm∆fliC, immobile ; 630∆erm∆cwp84, dont la structure de surface est altérée). Nous avons mesuré les proportions des principaux composants de la matrice et caractériser leur architecture au sein des biofilms âgés de 48 h : polysaccharides, protéines et ADN extracellulaire (ADNe). Les résultats obtenus montrent que les polysaccharides sont présents en plus grande quantité que les protéines et surtout que l’ADNe. L’analyse par microscopie confocale à balayage laser a confirmé la structure tridimensionnelle hétérogène des biofilms, avec des bactéries mortes à la base du biofilm et vivantes en surface, incluses dans une matrice exopolymérique autoproduite. Pour la première fois chez C. difficile, de fins filaments d’ADNe ont été observés au sein de cette matrice, formant un réseau rappelant une toile d’araignée, impliqué dans l’agrégation bactérienne et la cohésion du biofilm. Malgré la faible proportion d’ADNe dans la matrice, le traitement à la DNase conduit à la disparition totale de ces filaments et à une large dispersion des biofilms des 4 souches. Des composants de surface, comme le polysaccharide II et la lipoprotéine CD1687, semblent colocaliser avec ces filaments selon les souches, et pourraient jouer un rôle dans la stabilité du réseau. D’autres composants comme les lipides et les protéines sont également présents dans la matrice, mais ne sont pas colocalisés pas avec l’ADNe.
Nous avons aussi exploré les mécanismes potentiels de libération des composants de la matrice. Dans nos conditions, l’autolyse ne semble pas impliquée dans la libération de la matrice. Des structures évoquant des vésicules extracellulaires ont été observées, mais leur nature reste à confirmer. Ces résultats apportent un éclairage précieux sur les mécanismes de formation et de stabilisation des biofilms de C. difficile, susceptibles de jouer un rôle important dans sa persistance intestinale et les rechutes d’infection.
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