Syndrome de colite du cordon : la possibilité d’une bactérie

Le syndrome de colite du cordon est cliniquement et histologiquement distinct des autres causes connues de colite chez les patients ayant bénéficié d’une greffe allogénique de cellules souches hématopoïétiques (HSCT). La réponse des patients à l’antibiothérapie et d’autres observations suggèrent que cette forme inhabituelle de colite, décrite récemment comme complication fréquente (environ 10 %) des HSCT de sang de cordon (1), pourrait avoir une origine infectieuse. Une équipe américaine a souhaité approfondir cette hypothèse en tentant d’identifier la bactérie en cause à l’aide d’outils génomiques.

La stratégie combine le séquençage de l’ADN d’échantillons de biopsies à une soustraction par calcul informatique des séquences humaines et de celles d’organismes connus, pour finalement assembler les séquences résiduelles dans un projet de génome bactérien, puis rechercher la présence de la bactérie correspondante chez d’autres patients et des sujets contrôles.

Plus de 2,5 millions de fragments d’ADN non identifié

Les chercheurs disposaient des biopsies avant et après antibiothérapie de 11 patients souffrant de syndrome de colite du cordon, identifiés lors de leurs précédents travaux parmi 104 sujets ayant reçu une HSCT de sang de cordon (1). L’ADN de 4 biopsies de côlon de 2 patients a fait l’objet d’un séquençage global ou shotgun par la méthode initialement imaginée par Sanger. La soustraction séquentielle des séquences déjà connues, dont celles de bactéries, archées, virus et champignons, révèle l’existence de plus de 2,5 millions de fragments n’appartenant pas à des organismes établis. Ce qui permet aux scientifiques de générer un génome de 7.645.871 pb pour un agent infectieux candidat, nommé provisoirement bradyrhizobium enterica, en raison de sa relation phylogénétique avec bradyrhizobium japonicum et de sa localisation anatomique humaine.

Les chercheurs observent chez les 2 patients que l’abondance de B enterica a diminué fortement (84,4 % et 60,5 %) après le traitement antibiotique. Recherchée par PCR, B enterica est indétectable chez des contrôles (sains, atteints de cancer du côlon, ou de maladie du greffon contre l'hôte après HSCT de sang de cordon), et abondante dans les biopsies du côlon de 3 autres patients atteints du syndrome de colite du cordon. Plus rare dans les échantillons obtenus avant l’apparition de la colite de cordon, elle est présente dans tous les échantillons prélevés vers le moment du diagnostic, et dans certains cas, sa quantité diminue après antibiothérapie. Elle est aussi détectée dans les biopsies de l’estomac et du duodénum de trois patients atteints de colite du cordon qui avaient une atteinte du tractus gastro-intestinal supérieur au moment du diagnostic. La présence de la bactérie a par ailleurs été confirmée directement dans des échantillons de côlon par hybridation de fluorescence in situ chez les patients souffrant de syndrome de colite du cordon.

Un membre inconnu d’une famille connue de bactéries

Sans avoir aucune connaissance a priori de l'organisme impliqué, les chercheurs ont donc, à partir d’échantillons de tissu humain de malade, assemblé un nouveau génome bactérien, candidat pathogène humain. Ces travaux suggèrent une association entre l’espèce bactérienne appelée provisoirement B. enterica et la colite du cordon sans pour cela démontrer qu’elle est la cause ou la conséquence du syndrome. La généralisation de cette association à d’autres patients nécessite des investigations ultérieures, avec un effort multicentrique pour identifier d’autres cas, et la caractérisation biologique de la bactérie reste indispensable pour définir sa signification médicale.

Dominique Monnier

Références
(1) Herrera AF et col. Cord colitis syndrome in cord-blood stem-cell transplantation. N Engl J Med. 2011; 365: 815-24. http://www.nejm.org/doi/pdf/10.1056/NEJMoa1104959
Bhatt AS et coll. Sequence-based discovery of Bradyrhizobium enterica in cord colitis syndrome.N Engl J Med. 2013; 369: 517-28. doi: 10.1056/NEJMoa1211115.

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