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Comment une levure devient mycose
Comment un champignon normalement inoffensif se transforme-t-il en un pathogène redoutable ? En étudiant les modifications morphologiques de Candida albicans, des chercheurs ont mis en évidence un mécanisme surprenant : la fluidification du cytoplasmeFermerCytoplasme Partie de la cellule située entre le noyau et la membrane, et dont les composants assurent les principales fonctions cellulaires. jouerait un rôle critique dans l’infection. Une découverte1 qui ouvre de nouvelles pistes thérapeutiques.
Des champignons microscopiques
Candida albicans fait partie des plus de 200 espèces de Candida actuellement répertoriées. Parmi elles, une vingtaine peuvent affecter les humains. « Candida albicans est la plus fréquente cause d’infection, parmi ces champignons pathogènes », souligne Robert Arkowitz, directeur de recherche CNRS à l'Institut de biologie Valrose2, à Nice.
Présent de façon naturelle dans l’organisme, au niveau des muqueuses, Candida albicans ne fait pas parler de lui. Sauf quand il attaque – de façon opportuniste, lors d’un changement de son environnement –, provoquant des mycoses superficielles au niveau de la bouche (le muguet) ou des muqueuses génitales. Le champignon peut aussi se propager dans le sang et affecter un ou plusieurs organes – on parle alors d’infection systémique.
« Le taux de mortalité va atteindre jusqu’à 25 % dans ces cas, en particulier chez les personnes dont le système immunitaire est déficient, comme celles subissant une chimiothérapie, par exemple », constate le microbiologiste. Ces candidoses systémiques sont le plus souvent dues à des infections nosocomialesFermerInfection nosocomiale Infection contractée pendant un séjour dans un établissement de santé.. Le champignon peut alors emprunter le chemin des cathéters ou des dispositifs médicaux implantés.
De bourgeons à filaments
Comprendre comment la levure devient pathogène est crucial pour lutter contre les infections. Or cette pathogénicité s’accompagne d’une transition morphologique. Le champignon passe d’une forme bourgeonnante ovale à une forme filamenteuse invasive. Celle-ci lui permet d’envahir et d’endommager plus facilement les tissus de son hôte, et de coloniser les organes.
Plusieurs événements (augmentation de la température, variations de pH, diminution des nutriments…) peuvent déclencher cette transition morphologique. Mais que se passe-t-il dans le champignon ? Robert Arkowitz et ses collègues se sont ainsi intéressés à la réorganisation intracellulaire qui se produit alors au sein du cytoplasme. « Nous nous sommes concentrés sur le cytoplasme, qui est le milieu intracellulaire contenant les organitesFermerOrganite Structure plurimoléculaire remplissant une fonction physiologique ou métabolique spécifique dans la cellule (source : Académie de médecine), avec l’idée de clarifier la relation entre encombrement moléculaire et état morphologique de C. albicans, souligne-t-il. Il faut voir ce cytoplasme comme une piscine à balles. »
L’image permet de visualiser la difficulté à se mouvoir dans un espace encombré, tel un cytoplasme empli de moult molécules et organites. Or réduire les mouvements de molécules peut entraîner des conséquences dramatiques sur les réactions à l’œuvre au sein des cellules.
De l’importance de la fluidité
Pour parvenir à leurs fins, les scientifiques ont d’abord dû mettre au point une technique d’observation. « Il n’existait pas d’outil pour étudier le cytoplasme chez C. albicans à l’échelle mésoscopique, celle des grands complexes protéiques, de 10 à 100 nanomètresFermerNanomètre Unité de longueur valant un milliardième de mètre. », explique Robert Arkowitz.
Les scientifiques ont donc utilisé comme traceurs des particules de taille nanométrique, développées par son collaborateur Morgan Delarue, chargé de recherche CNRS au Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes, à Toulouse. Ils ont suivi leurs déplacements afin de mesurer les propriétés mécaniques locales du cytoplasme. Résultat ? La diffusion (la capacité qu’ont des particules à se propager) apparaît plus élevée dans les hyphes, la forme filamenteuse, que dans les cellules bourgeonnantes ovales.
Des ribosomes peu concentrés
Restait à comprendre ce qui permet cette plus grande fluidité du cytoplasme. Les auteurs ont alors réalisé des simulations montrant que de simples changements de géométrie cellulaire (passer de la forme bourgeonnante à celle de filaments) ne suffisent pas à expliquer l’augmentation de la fluidité cytoplasmique.
Ils ont dès lors soupçonné que la concentration en ribosomes (molécules ribonucléoprotéiques qui se chargent de traduire les ARN messagers en protéine) pouvait jouer un rôle dans l’encombrement et donc la fluidité du cytoplasme. « En combinant plusieurs techniques interdisciplinaires de pointe (microscopie de fluorescence, spectrométrie de masse et cryomicroscopie électronique), nous avons montré que plus le filament est long, plus la concentration en ribosomes est faible », précise Robert Arkowitz.
Cibler la production de ribosomes
Pour en avoir le cœur net, l'équipe a créé une souche de levure mutante présentant un défaut dans la genèse des ribosomes. « Nous avons alors constaté que dans cette souche mutante le cytoplasme était plus fluide, et que cela déclenchait la filamentation ! », s’enthousiasme le microbiologiste.
La diminution de l’encombrement dans le cytoplasme des cellules filamenteuses découle donc ainsi d’une diminution de la production de ribosomes. L’augmentation de fluidité résultante permet alors aux processus biochimiques de se produire plus aisément.
Ces résultats fournissent de nouvelles pistes de thérapie combinée pour lutter contre C. albicans, notamment pour cibler la genèse des ribosomes. Une piste essentielle, car les espèces Candida développent des résistances de plus en plus fortes contre les médicaments antifongiques utilisés pour le combattre
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- 1. A. Serrano, C. Puerner, L. Chevalier, et al., « Decreased cytoplasmic crowding via inhibition of ribosome biogenesis can trigger Candida albicans filamentous growth », Nature Microbiology, 2026 : https://doi.org/10.1038/s41564-025-02205-2
- 2. Unité CNRS/Inserm/Université Côte d’Azur.
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Auteur
Julie Coquart est journaliste scientifique. Elle a notamment travaillé pour le mensuel Ça m’intéresse, pour l’Inserm, et a été rédactrice en chef d’IRD le Mag.