Étude physico-chimique de la surface des cellules d’Escheridia Coli. : Relation entre la composition chimique de la surface des cellules et les propriétés physico-chimiques d’E. coli.

Abstract

L’adhérence des cellules microbiennes aux apports solides est le résultat d’interactions physico-chimiques entre la surface des cellules et celle des supports. L’objectif de ce travail consiste en premier lieu à mettre en évidence toutes les caractéristiques physico-chimiques de la surface des cellules d’Escheridia Coli et en second lieu établir des relations entre ces différentes propriétés. La composition chimique est analysée par la spectroscopie photoélectrique aux rayons X (XPS). La concentration relative des différents éléments chimiques ainsi que celle des différents groupements fonctionnels ont pu être mesurées. Cette composition chimique qui diffère d’une souche a l’autre est montrée influencée par les conditions de culture et elle est liée aux structures moléculaires réelles de la surface des cellules : la richesse en oxygène correspond à la longueur de la chaine saccharidique du LPS et la teneur en azote peut refléter la quantité relative des protéines comme la fimbriae. Trois propriétés physico-chimiques de la surface d’E. Coli ont été étudiées : la charge électrostatique, l’hydrophobicité et le caractère donneur-accepteur d’électrons. La charge électrostatique mesurée par micro électrophorèse devient davantage négative en augmentant le pH. Pour des souches non capsulées et à Ph 7, cette charge négative est essentiellement le résultat de l’ionisation des groupements phosphates impliqués dans les molécules de LPS. Les autres groupements tels que les groupements carboxyliques ne semblent pas participer dans la détermination de la charge négative des cellules d’E. Coli. A la différence des antigènes P (polysaccharides du LPS) et H (flagelles), l’antigène K (capsule) quand il existe semble conférer une charge négative aux cellules d’E. Coli. L’utilisation de trois méthodes pour évaluer l’hydrophobicité de la surface cellulaire a montré que chaque méthode met en évidence des interactions faisant participer des éléments chimiques et moléculaires différents : l’hydrophobicité estimée par la technique de l’angle de contact est le résultat de la combinaison de tous les éléments de la surface à savoir les protéines, les polysaccharides et les hydrocarbonés. La concentration en azote et donc celle les protéines semblent jouer u role dans l’hydrophobicité mesurée par la méthode de l’adhésion aux solvants (MATS). La méthode de partage entre phases aqueseuses non miscibles, quant à elle, semble mettre en jeu des structures saccharidiques ou protéiques particulières telle que les antigènes O et les fimbriae de type PAP. La technique de MATS est améliorée dans l’objectif de mettre en évidence le caractère donneur-accepteur d’électrons, de la surface des cellules d’E. Coli. La comparaison de l’affinité des cellules aux différents solvants a permis de mettre en évidence le caractère donneur (basicité) et accepteur (acidité) de la surface des cellules de deux souches d’E. Coli et les modifications subites en fonction de l’état physique du milieu de culture. La maitrise des propriétés physico-chimiques des bactéries étudiées vont servir dans la modulation de leur adhérence sur des supports différents