Le laboratoire de Katharina Ribbeck recueille le mucus – la substance souvent gluante présente dans des endroits comme la bouche, l’intestin, l’appareil reproducteur et les intestins. Bien que la boue visqueuse ne soit pas jolie dès le départ, un processus de purification peut l’égayer. “Une fois que vous avez éliminé les particules et les microbes, c’est un beau gel transparent, comme du blanc d’œuf”, explique Ribbeck, professeur de bio-ingénierie au Massachusetts Institute of Technology. “C’est vraiment magnifique.”
Ribbeck se soucie de la salive parce qu’elle essaie de déconstruire comment les glycanes, de minuscules molécules de sucre cachées dans le mucus, fonctionnent pour maintenir un organisme particulier en bonne santé. Les scientifiques savent déjà que le mucus est important pour maintenir la santé humaine et soutenir le microbiome. Le travail des glycanes, selon les travaux de Ribbeck et d’autres, est essentiel. Ils se spécialisent dans la gestion des micro-organismes qui peuvent être bénéfiques – aider à la digestion des aliments, réguler l’immunité et protéger contre les germes – mais qui peuvent être nocifs s’ils se surpassent ou deviennent virulents, entraînant potentiellement une infection. Comme des conducteurs microscopiques, les glycanes assurent que chaque section de l’orchestre microbien joue en harmonie.
Dans une étude publiée ce mois-ci dans Nature Chemical Biology, Ribbeck et ses collaborateurs ont montré comment les glycanes empêchent un champignon appelé Candida albicans (C. albicans) de devenir problématique. La frontière entre ami et ennemi est tracée de manière nébuleuse dans le cas de C. albicans. Le champignon est polymorphe, c’est-à-dire qu’il peut prendre différentes formes : une structure arrondie de type levure (généralement considérée comme normale) peut se transformer en une forme filamenteuse, filamenteuse associée à la virulence. Bien que le champignon puisse contribuer à l’immunité, il peut également entraîner des infections à levures ou, plus grave encore, une infection systémique de la circulation sanguine.
Sing Sing Way, médecin-chercheur au centre médical de l’hôpital pour enfants de Cincinnati qui n’a pas participé à cette étude, a étudié les façons dont le Candida métamorphosé peut être bénéfique pour la santé humaine. “Des microbes complexes comme Candida ont co-évolué non seulement avec les humains, mais aussi avec d’autres hôtes mammifères, pendant très, très longtemps”, explique Way. “Ils ont développé des stratégies où c’est bon pour les deux.” Il pense que si nous comprenons pourquoi et comment les champignons changent de forme, nous pouvons exploiter cette relation pour les garder sur le bon comportement.
Le groupe de Ribbeck avait effectué des travaux antérieurs établissant comment le mucus empêche les autres microbes de devenir dangereux. Dans cette nouvelle série d’expériences, les scientifiques ont voulu savoir exactement comment cela fonctionnait dans le cas de C. albicans.
Mais d’abord, ils avaient besoin de beaucoup de goo. “Il est étonnamment difficile de collecter de plus gros volumes de mucus”, déclare Ribbeck. “C’est un matériau vraiment précieux.” L’équipe a collecté trois types de mucus en utilisant différentes méthodes : aspirer la salive humaine (similaire à la façon dont un dentiste utilise un tube d’aspiration pour aspirer la salive sous la langue d’un patient), ainsi que gratter l’intérieur des intestins et des estomacs de porc. Ensuite, ils ont incubé le mucus purifié avec C. albicans à l’intérieur d’une plaque à puits – un plat rectangulaire transparent, ponctué de 96 trous en forme de ruche contenant de petits volumes de champignons.
Ils ont découvert que les trois types de mucus empêchaient les champignons d’adhérer à la plaque, par rapport à un témoin négatif. C. albicans est également apparu plus rond lorsque le mucus était présent, par opposition à la version allongée associée à la filamentation. Selon les chercheurs, cela indiquait que le mucus pouvait empêcher le champignon de coller aux surfaces corporelles ou de former des biofilms, qui sont des couches filandreuses et entrelacées de champignons associés aux infections.
