Lorsque les infections lèvent leur tête hideuse, les patients courent un risque sérieux. Mais personne ne sait ce qui se cache derrière le nombre croissant d’infections. Une nouvelle recherche place un additif alimentaire au cœur de l’épidémie.
C. difficile est une bactérie capable de causer la diarrhée potentiellement mortelle, la colite, le mégacôlon toxique, la défaillance d’organe et la mort.
Selon les Centers for Disease Control and Prevention (CDC), C. difficile est actuellement « la cause microbienne la plus fréquente des infections associées aux soins de santé dans les hôpitaux américains et coûte jusqu’à 4,8 milliards de dollars chaque année. »
En fait, il cause un demi-million d’infections et tue 15 000 personnes chaque année, dont la majorité sont des personnes âgées. Pourtant, ces chiffres étaient beaucoup plus bas dans les décennies précédentes.
Pourquoi les 20 dernières années ont-elles vu une épidémie croissante d’infections ? Ce mystère est resté longtemps sans réponse – jusqu’à maintenant.
Récemment, des chercheurs du Baylor College of Medicine de Houston (Texas) et de l’Université de l’Oregon à Eugene, ainsi que du Leiden Medical Center aux Pays-Bas et du Wellcome Trust Sanger Institute à Hinxton (Royaume-Uni), ont découvert une pièce manquante dans le puzzle.
Ils pointent le doigt vers un additif alimentaire, le tréhalose, qui est largement utilisé par l’industrie alimentaire.
La hausse des infections
Le tournant du siècle a vu l’émergence de souches épidémiques de C. difficile, explique Jimmy D. Ballard – professeur au Département de microbiologie et d’immunologie à l’Université de l’Oklahoma à Oklahoma City – dans un article d’accompagnement dans la revue.
Le professeur Ballard souligne que la plupart de ces souches provenaient d’une source unique : un type connu sous le nom de ribotype 027 (RT027), qui s’est répandu des États-Unis, du Canada et de l’Europe à travers le monde.
En 2013, les CDC ont classé le niveau de menace comme étant urgent, plaçant le virus parmi les trois microbes les plus résistants aux médicaments – bien au-dessus de la tuberculose et du SARM.
« La corrélation entre la RT027 et une augmentation dramatique des décès liés à cette maladie est particulièrement préoccupante. » Le mystère de la raison pour laquelle ce ribotype, ainsi qu’un second, le RT078, est devenu si répandu est resté largement non résolu.
Prof. Jimmy D. Ballard
Robert A. Britton, professeur de virologie moléculaire et de microbiologie au Baylor College of Medicine, et son équipe recherchent la réponse depuis plusieurs années.
Le professeur Britton m’a indiqué une étude publiée par son équipe en 2014, montrant que RT027 pouvait supplanter d’autres souches dans des modèles de laboratoire et d’animaux.
Sur la base de ce travail, ils ont décidé d’approfondir la question pour comprendre ce qui donne à RT027 cet avantage.
Chercher le chaînon manquant
« Pour commencer à poser cette question, nous avons testé [environ] 200 sucres et autres sources de carbone pour leur capacité à soutenir la croissance des souches RT027 mieux que les autres ribotypes », a expliqué le professeur Britton.
« Grâce à cet écran », a-t-il poursuivi, « nous avons découvert que RT027 et un second ribotype hypervirulent et épidémique (ribotype 078) étaient capables de croître à de faibles concentrations de tréhalose qui ne favorisaient pas la croissance d’autres souches. »
Le tréhalose est un sucre naturel. C’est un disaccharide, ce qui signifie qu’il est composé de deux molécules de sucre individuelles – dans ce cas, le glucose. Le tréhalose peut être trouvé dans les champignons, les algues et d’autres plantes. L’industrie alimentaire utilise ce sucre pour améliorer la texture et la stabilité des produits alimentaires.
Le professeur Britton explique dans son article que l’utilisation du tréhalose était assez limitée avant le début du siècle; il en coûtait environ 7 000 $ pour produire seulement 1 kilogramme. Cependant, la découverte d’un processus enzymatique permettant l’extraction du tréhalose à partir de l’amidon de maïs a fait chuter ce coût à environ 3 $ par kilogramme.
« Le statut « généralement reconnu comme sûr » par la Food and Drug Administration des États-Unis en 2000 et approuvé pour une utilisation dans les aliments en Europe en 2001″, rapporte le professeur Britton, « indique une utilisation prévue à partir de concentrations de 2 % à 11,25 % dans des aliments, y compris les pâtes, le bœuf haché et la crème glacée. »
« L’adoption généralisée et l’utilisation de tréhalose dans le régime alimentaire coïncident avec l’émergence des flambées RT027 et RT078. »
Prof. Robert A. Britton
Joindre les points
Le professeur Britton et son équipe ont mis les deux souches à l’épreuve pour découvrir ce qui leur confère un avantage sur les autres souches en matière de métabolisme du tréhalose.
Fait intéressant, RT027 et RT078 réalisent cela de différentes manières. La souche RT027 présente une mutation dans une protéine qui réprime normalement l’enzyme phosphotrehalase, responsable du métabolisme du tréhalose. Cette mutation désactive la protéine répresseur, permettant à RT027 d’utiliser de faibles niveaux de tréhalose.
D’un autre côté, RT078 possède quatre gènes supplémentaires qui soutiennent le métabolisme du tréhalose et lui permettent de mieux se développer dans des environnements avec de faibles niveaux de tréhalose que les autres souches.
Commentant les résultats, le professeur Britton m’a dit que « la découverte la plus surprenante de ce travail est qu’un additif alimentaire a eu un impact sur l’émergence de souches épidémiques qui ont causé une augmentation de la morbidité et de la mortalité ».
« L’autre surprise », a-t-il ajouté, « est que le tréhalose semble augmenter directement la virulence de C. difficile. En fait, les recherches de l’équipe montrent que si le tréhalose n’augmente pas nécessairement le nombre de bactéries RT027, il permet significativement une production accrue de toxines bactériennes, responsables des symptômes de l’intestin-déchirure que de nombreux patients ressentent. »
Mais combien de tréhalose devrais-je consommer pour permettre à ces insectes potentiellement mortels de prendre pied dans mon intestin?
Dans l’étude, les scientifiques ont testé le liquide prélevé dans l’intestin grêle de trois volontaires qui consomment un régime normal. Les résultats ont révélé qu’il y avait suffisamment de tréhalose pour soutenir la croissance de RT027, mais pas d’autres souches de C. difficile.
Cela signifie-t-il que je devrais chercher à réduire ma consommation de tréhalose?
Le «coupable inattendu»
J’ai demandé au professeur Britton s’il pensait que l’utilisation de tréhalose dans les aliments serait restreinte sur la base de ces données. Il ne le pensait pas.
«Ce que suggère ce travail, c’est que si un hôpital ou un établissement de soins de longue durée souffre d’une infection causée par une souche RT027 ou RT078, les régimes alimentaires des patients devraient être modifiés pour limiter la consommation de tréhalose», suggère-t-il.
Le plus grand groupe de personnes à risque d’infection a plus de 65 ans, en particulier ceux qui prennent des antibiotiques et se retrouvent dans un établissement de soins de santé comme un hôpital.
Pour le reste de la population, le risque est moindre. Cependant, les CDC sont très clairs sur leur objectif : « la prévention doit être une priorité nationale ».
Le professeur Britton et ses collègues font certainement leur part. « Nous travaillons actuellement pour comprendre comment le tréhalose augmente la sévérité de la maladie chez les souches qui peuvent métaboliser de faibles concentrations de tréhalose », m’a-t-il dit.
« Nous sommes également en train de dépister », a-t-il poursuivi, « les souches émergentes des hôpitaux pour leur capacité à consommer du tréhalose et d’autres sucres alimentaires afin de mieux étudier le lien entre le régime alimentaire et l’infection. »
Bien qu’il reste de nombreuses questions à résoudre par les scientifiques, le lien entre le tréhalose et l’épidémie de C. difficile fait partie d’un thème émergent montrant que notre régime alimentaire semble jouer un rôle de plus en plus crucial dans la façon dont nos microbes intestinaux se comportent en maladie et en santé.
« Il est impossible de connaître tous les détails des événements entourant les récentes épidémies, mais les preuves circonstancielles et expérimentales pointent vers le tréhalose comme un coupable inattendu. »
Prof. Jimmy D. Ballard
Perspectives de recherche future
En 2024, la recherche sur le tréhalose et son lien avec les infections à C. difficile continue d’évoluer. Des études récentes montrent que les variations génétiques des souches de C. difficile peuvent influencer leur capacité à métaboliser le tréhalose, ce qui ouvre de nouvelles avenues pour des traitements ciblés. Les chercheurs explorent également des alternatives au tréhalose dans l’industrie alimentaire, cherchant à réduire les risques tout en maintenant la qualité des produits.
Des enquêtes épidémiologiques sont en cours pour mieux comprendre comment les habitudes alimentaires des populations peuvent être modifiées pour minimiser le risque d’infections. Les résultats préliminaires suggèrent que l’éducation des consommateurs sur les dangers potentiels des additifs alimentaires comme le tréhalose pourrait avoir un impact significatif sur la prévention des infections.
En somme, le tréhalose, bien que bénéfique dans certains contextes, représente une menace potentielle pour la santé publique, particulièrement chez les populations vulnérables. La collaboration entre chercheurs, cliniciens et acteurs de l’industrie alimentaire sera cruciale pour mettre en place des stratégies de prévention efficaces.
