bioinformatique

Publié le 5 décembre 2025. Une équipe de chercheurs a identifié une enzyme bactérienne qui pourrait expliquer pourquoi certaines personnes développent des complications cardiaques graves suite à une pneumonie, ouvrant la voie à de nouvelles stratégies de prévention et de traitement.

• La pneumonie est responsable de plus de 41 000 décès chez les adultes chaque année aux États-Unis et d’un million de décès d’enfants de moins de cinq ans dans le monde.
• L’enzyme zmpB, produite par la bactérie Streptococcus pneumoniae, pourrait être un facteur clé dans le développement de complications cardiaques chez certains patients.
• Les recherches, menées par l’Université du Maryland et l’Université d’Alabama, suggèrent que cibler cette enzyme pourrait permettre de réduire le risque de lésions cardiaques liées à la pneumonie.

La pneumonie, une infection pulmonaire courante, représente un fardeau important pour les systèmes de santé à travers le monde. Aux États-Unis, elle entraîne plus de 1,2 million de visites aux urgences annuellement. Mais au-delà des atteintes respiratoires, les complications cardiaques liées à la pneumonie sont une source de préoccupation croissante. Environ une personne sur cinq hospitalisée pour pneumonie subit un événement cardiaque potentiellement mortel et présente un risque accru d’insuffisance cardiaque à long terme.

Des chercheurs de l’École de médecine de l’Université du Maryland (UMSOM) et de l’Université d’Alabama à Birmingham ont désormais identifié un mécanisme possible expliquant cette vulnérabilité. Leur étude, publiée dans Cell Reports le 4 décembre, met en lumière le rôle d’une enzyme bactérienne spécifique, nommée zmpB, dans l’atteinte cardiaque observée chez certains patients atteints de pneumonie.

« Environ une personne sur cinq hospitalisée pour une pneumonie souffrira d’un événement cardiaque indésirable potentiellement mortel et, même dans les années qui suivront, sera au moins deux fois plus susceptible de souffrir d’une forme d’insuffisance cardiaque », a déclaré le Dr Carlos J. Orihuela, professeur de microbiologie à l’Université d’Alabama à Birmingham et auteur principal de l’étude.

L’équipe s’est concentrée sur Streptococcus pneumoniae, la principale cause de pneumonie communautaire. En utilisant des études d’association à l’échelle du génome bactérien (bGWAS), des modèles murins et des organoïdes cardiaques, ils ont démontré que S. pneumoniae peut directement endommager le cœur et que l’enzyme zmpB favorise l’invasion de la bactérie dans le tissu cardiaque.

« Ce rôle pour zmpB est totalement nouveau et cette information en fait désormais une cible potentielle de traitement », a souligné le Dr Orihuela.

Les chercheurs ont découvert que les patients souffrant d’insuffisance cardiaque étaient plus souvent infectés par une version de S. pneumoniae portant le gène zmpB, associé à des domaines FIVAR. Ces domaines spécifiques aident la bactérie à envahir et à survivre dans les cellules cardiaques, créant des foyers d’infection. Selon Adonis D’Mello, analyste en bioinformatique au sein du groupe du Dr Hervé Tettelin à l’UMSOM et à l’Institut des sciences du génome : « Plus la fonction de zmpB est importante, plus elle cause de dommages au cœur. »

Pour confirmer leurs résultats, les chercheurs ont infecté des souris avec une souche de pneumonie classique ou une souche génétiquement modifiée, dépourvue du gène zmpB. Les souris infectées par la souche normale ont développé des microlésions cardiaques et une mort cellulaire, tandis que celles infectées par la souche inactivée ont présenté des dommages minimes au cœur.

Des expériences similaires menées sur des organoïdes cardiaques – des cellules cardiaques cultivées en laboratoire – ont confirmé que les souches de pneumocoques équipées de zmpB avec des domaines FIVAR envahissaient plus facilement les cellules cardiaques, entraînant une plus grande mort cellulaire.

« Avec les modèles de souris, nous avons appris que les lésions cardiaques dépendaient de la zmpB exprimée par la souche et avec les organoïdes, nous avons appris que cela se produit parce que les protéines équipées de domaines FIVAR aident les bactéries à envahir les cellules cardiaques et à les endommager », a expliqué le Dr Tettelin.

Les chercheurs espèrent que cette découverte permettra de mieux protéger les patients contre les lésions cardiaques liées à la pneumonie, voire d’en minimiser la gravité. Ils envisagent la possibilité d’un test génétique rapide pour identifier les souches bactériennes à haut risque, permettant ainsi une surveillance cardiaque plus étroite ou un traitement ciblé.

« Notre espoir est qu’en comprenant ces empreintes moléculaires, nous pourrons mieux protéger les patients contre le risque de lésions cardiaques lors d’une maladie avec pneumonie ou au moins en minimiser la gravité », a conclu le Dr Orihuela.

Le professeur Mogens Kilian, expert en microbiologie médicale à l’Université d’Aarhus au Danemark, a salué ces découvertes comme étant « extrêmement importantes ». Il a souligné que l’étude non seulement identifie la fonction d’une enzyme énigmatique dans Streptococcus pneumoniae, mais explique également la pathogenèse des complications graves associées à certaines souches de cet agent pathogène, ouvrant ainsi une voie potentielle vers la prévention.