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TolC
Structure de TolC, protéine de la membrane externe d'Escherichia coli constituant d'une pompe d'efflux tripartite.

En biologie, l'efflux est un mécanisme par lequel les cellules rejettent à l'extérieur des composés toxiques : antibiotiques, métaux lourds, drogues... L'efflux est un mécanisme de transport actif, énergie-dépendant, assuré par des protéines transmembranaires appelées pompes d'efflux.

On trouve des nombreux systèmes d'efflux chez les bactéries, mais aussi chez les cellules eucaryotes. Les mécanismes d'efflux contribuent entre autres à l'émergence de résistances à différents traitements pharmacologiques comme la résistance aux antibiotiques[1] ou résistance aux chimiothérapies anticancéreuses. Le spectre large de certaines pompes d'efflux peut conduire à l'apparition de phénotypes de multirésistance.

Sommaire

Efflux chez les bactériesModifier

On trouve des systèmes d'efflux chez la plupart des bactéries. Il existe différents types de pompes d'efflux qui se différencient par leur structure, leur organisation dans la membrane, la source d'énergie utilisée pour le pompage et les molécules qu'elles effluent[2]. On les classe en cinq familles[3] :

  • La famille RND (Résistance-Nodulation-Division), spécifique des bactéries à Gram négatif. Ces pompes traversent les deux membranes de ces bactéries au moyen d'un assemblage tripartites : un étage dans la membrane interne et un étage dans la membrane externe, reliés par un étage périplasmique. Les protéines de cette famille sont largement impliquées dans l'efflux des antibiotiques. Leur source d'énergie est le gradient de proton à travers la membrane[3].
  • Les transporteurs ABC (ATP-binding cassette). Il s'agit d'une très grande famille de pompes présentes dans tout le Vivant qui utilisent l'hydrolyse de l'ATP comme source d'énergie pour assurer le transport.
  • La famille MFS (Major facilitator superfamily), représentée chez toutes les espèces vivantes, comporte des transporteurs variés dont certains sont spécialisés dans l'efflux de drogues[4]. Ces protéines comportent 12 ou 14 hélices transmembranaires et sont des cotransporteurs couplés au gradient de protons à travers la membrane[3].
  • La famille SMR (Small multidrug resistance).
  • La famille MATE (Multidrug and toxic compound extrusion)

Une espèce bactérienne donnée possède en général plusieurs types de pompes d'efflux, ainsi le génome d'Escherichia coli contient des gènes pour trois pompes RND, quatre pompes MFS, une pompe SMR et une pompe MATE. Chacune de ces pompes à un spectre spécifique (types de molécules effluées).

Efflux chez les eucaryotesModifier

Le principal système d'efflux chez l'homme est la glycoprotéine P qui appartient à la famille des transporteurs ABC.

Notes et référencesModifier

  1. Vincent Cattoir, « Pompes d’efflux et résistance aux antibiotiques chez les bactéries », Pathologie Biologie, vol. 52, no 10,‎ , p. 607–616 (DOI 10.1016/j.patbio.2004.09.001, lire en ligne, consulté le 14 janvier 2017)
  2. Keith Poole, « Efflux pumps as antimicrobial resistance mechanisms », Annals of Medicine, vol. 39, no 3,‎ , p. 162–176 (ISSN 0785-3890, PMID 17457715, DOI 10.1080/07853890701195262, lire en ligne, consulté le 15 janvier 2017)
  3. a b et c Monique Putman, Hendrik W. van Veen et Wil N. Konings, « Molecular Properties of Bacterial Multidrug Transporters », Microbiology and Molecular Biology Reviews, vol. 64, no 4,‎ , p. 672–693 (ISSN 1092-2172, PMID 11104814, PMCID 99009, lire en ligne, consulté le 15 janvier 2017)
  4. M. D. Marger et M. H. Saier, « A major superfamily of transmembrane facilitators that catalyse uniport, symport and antiport », Trends in Biochemical Sciences, vol. 18, no 1,‎ , p. 13–20 (ISSN 0968-0004, PMID 8438231, lire en ligne, consulté le 15 janvier 2017)

Voir aussiModifier