En termes biologiques, le glissement fait référence au form de mouvement au cours duquel une cellule se déplace le lengthy d’une floor sans changer de forme. Cette forme de mouvement est one of a kind aux parasites du phylum Apicomplexa, tels que Plasmodium et Toxoplasma. Les deux parasites, qui sont transmis par les moustiques et les chats, ont un impression énorme sur la santé mondiale. Plasmodium induce 228 tens of millions d’infections par le paludisme et environ 400 000 décès par an. Le toxoplasme, qui infecte même un tiers de la populace humaine, peut provoquer des symptômes graves chez certaines personnes et est particulièrement dangereux pendant la grossesse.



Le glissement permet aux parasites Apicomplexa d’entrer et de se déplacer entre les cellules hôtes. Par exemple, en entrant dans le corps humain par une piqûre de moustique, Plasmodium glisse à travers la peau humaine avant de pénétrer dans les vaisseaux sanguins humains. Ce form de mouvement repose sur l’actine et la myosine, qui sont les mêmes protéines qui permettent le mouvement musculaire chez l’homme et d’autres vertébrés. La myosine a une forme de « jambes » moléculaires qui « marchent » le extended des filaments d’actine et créent ainsi un mouvement.

Comment des parasites mortels glissent dans les cellules humaines

Dans Apicomplexa, la myosine interagit avec plusieurs autres protéines, qui forment ensemble un complexe appelé glidéosome. Le mécanisme exact par lequel le glidéosome fonctionne n’est pas bien compris, entre autres raisons parce que la composition moléculaire de la plupart des protéines du glidéosome est inconnue. Pourtant, la compréhension de ce mécanisme pourrait aider au développement de médicaments qui empêchent l’assemblage du glidéosome et arrêtent ainsi la progression de maladies telles que le paludisme et la toxoplasmose.



Les échasses moléculaires facilitent la glisse

Les scientifiques de l’EMBL de Hambourg ont analysé la construction moléculaire des chaînes légères essentielles (ELC), qui sont des protéines de glidéosome qui se lient directement à la myosine. On sait qu’ils sont nécessaires pour le vol à voile, mais leur construction exacte et leur rôle étaient inconnus jusqu’à présent. Les chercheurs ont maintenant obtenu des structures moléculaires d’ELC liées à la myosine A dans Toxoplasma gondii et Plasmodium falciparum en utilisant la cristallographie aux rayons X et la résonance magnétique nucléaire (RMN).

Leur étude, publiée dans Communications Biology, montre que les ELC fonctionnent comme des « échasses moléculaires  » – en se liant à la myosine A, les ELC deviennent rigides et commencent à agir comme son bras de levier. Ce raidissement permet à la myosine de faire des pas plus longs, ce qui accélère probablement les mouvements de glissement du parasite.

Les chercheurs ont également étudié le rôle du calcium, un régulateur de glissement présumé, dans l’interaction entre les ELC et la myosine A. De manière surprenante, ils ont découvert que le calcium n’influence pas la framework des ELC. Cependant, il augmente la stabilité du complexe ELC-myosine A. Ce résultat inattendu montre que l’architecture des glidéosomes cache encore de nombreuses inconnues.

« Ce travail a fourni le leading aperçu de la façon dont ces organismes se déplacent », explique Matthew Bowler, un chercheur de l’EMBL Grenoble non impliqué dans cette étude, qui étudie les stratégies de Toxoplasma pour contrôler le système immunitaire après avoir envahi les cellules.

« Il est fascinant de voir émerger de nouveaux détails moléculaires sur la façon dont ces parasites fonctionnent en dehors de la cellule hôte. Les belles constructions montrent remark le moteur qui entraîne ce mouvement est mis en put et pourraient fournir une base pour développer de nouveaux médicaments pour traiter ces maladies « poursuit Bowler.

Maria Bernabeu, qui dirige la recherche sur le dysfonctionnement vasculaire du paludisme cérébral sur le web site de l’EMBL à Barcelone, ajoute: « Le passage du Plasmodium à travers la peau est le premier stade de l’infection humaine. L’avantage de cibler Plasmodium à ce stade est que seulement une centaine de parasites sont présents. Comprendre la motilité glissante du parasite pourrait aider à développer des médicaments ou des vaccins qui ciblent Plasmodium avant qu’il ne se multiplie.

Collaboration interdisciplinaire

Le travail est le résultat d’une collaboration interdisciplinaire entre des biologistes structuraux (groupe Löw) et des parasitologues (groupe Gilberger) du Laboratoire européen de biologie moléculaire de Hambourg et du Centre de biologie des systèmes structuraux (CSSB), ainsi que des scientifiques de l’Institut Bernhard Nocht pour les tropiques. Médecine, Université de Hambourg et Martin-Luther-College Halle-Wittenberg. Il démontre le potentiel des collaborations interdisciplinaires pour contribuer à notre compréhension des processus biologiques et des stratégies futures possibles pour lutter contre les maladies parasitaires.

« Entrer dans la recherche sur le paludisme a été une entreprise passionnante – des échanges réguliers avec des authorities et l’environnement interdisciplinaire nous ont aidés à explorer le domaine de la parasitologie », déclare Christian Löw.