Métabolites secondaires structurellement divers du champignon coprophile Botryotrichum murorum

Des médicaments venus d’endroits inattendus

Les excréments d’animaux peuvent sembler un lieu improbable pour chercher les médicaments de demain, et pourtant ils abritent des batailles féroces entre microbes. Dans ce monde encombré, les champignons doivent se défendre avec des armes chimiques puissantes. Cette étude explore l’un de ces champignons vivant dans des crottes de tortue et révèle un ensemble surprenant de molécules nouvelles et rares qui pourraient inspirer de futurs antibiotiques et agents anticancéreux.

Un champignon qui vit sur les déjections

Les chercheurs se sont concentrés sur Botryotrichum murorum, un champignon prospérant sur les déjections animales, un milieu saturé de bactéries et d’autres compétiteurs. À l’aide d’un mélange d’analyses d’ADN et de microscopie, ils ont confirmé que leur souche, collectée dans les crottes de tortue d’un zoo, appartenait à cette espèce. Les champignons coprophiles sont déjà connus comme de riches sources de composés bioactifs, mais B. murorum avait été très peu étudié auparavant. Cela en faisait une cible prometteuse pour découvrir une nouvelle diversité chimique.

Cartographier le paysage chimique

Pour voir ce que le champignon pouvait produire, l’équipe l’a cultivé sur un milieu solide à base de riz et a examiné l’extrait obtenu avec des outils avancés de spectrométrie de masse capables de peser et trier des milliers de molécules simultanément. Des méthodes informatiques ont regroupé ces molécules en réseaux basés sur la façon dont elles se fragmentaient dans l’instrument, suggérant lesquelles étaient apparentées structurellement. L’analyse a révélé plus de trois mille signaux chimiques, dont la plupart ne correspondaient pas à des composés connus, ce qui suggère que B. murorum produit de nombreux métabolites jusque-là inédits. Comme beaucoup apparaissaient seulement en très faibles quantités, l’équipe a augmenté l’échelle des cultures pour récolter suffisamment de matière pour une caractérisation complète.

Quatre molécules remarquables

À partir de ces cultures à grande échelle, quatre composés principaux ont été purifiés et élucidés structurellement grâce à des mesures de masse haute résolution et des expériences détaillées de résonance magnétique nucléaire. L’un, nommé tortoisellide A, est un polykétide avec un cycle inhabituel contenant un pont oxygène qui bascule entre deux formes, provoquant des signaux dupliqués dans les spectres. Un deuxième composé est une variante contenant du soufre de l’antibiotique connu grahamimycin A, dans laquelle une petite chaîne latérale sulfurée semble atténuer la puissance de la molécule originale. Le troisième composé, cryptosphaerolide, est un terpénoïde complexe, et le quatrième, isocochliodinol, est un pigment à base d’indole apparenté à une famille de marqueurs fongiques utilisés pour aider à identifier certains groupes de champignons.

Comment ces molécules agissent sur les cellules

Testés contre un panel de microbes et de lignées cellulaires de mammifères, les quatre composés ont montré des comportements très différents. Le grahamimycin modifié par le soufre a perdu l’effet antimicrobien large de son parent, corroborant l’idée que le groupe ajouté aide le champignon à détoxifier une arme puissante qu’il ne pourrait pas manipuler en toute sécurité autrement. Le cryptosphaerolide a montré une activité sélective contre certaines bactéries et a tué certaines cellules de mammifères à de faibles concentrations micromolaires, cohérent avec des travaux antérieurs le reliant à une protéine impliquée dans la survie cellulaire. L’isocochliodinol s’est avéré être le plus puissant contre les cellules de mammifères, avec des effets à l’échelle nanomolaire, et son profil d’activité différait de celui de son proche parent cochliodinol, soulignant comment de petites modifications structurelles peuvent modifier fortement l’impact biologique.

Pourquoi ces découvertes sont importantes

Globalement, l’étude montre qu’un seul champignon coprophile peut produire des produits chimiques structurellement diversifiés ayant des effets très différents sur les cellules, élargissant l’espace chimique connu de sa famille fongique. La tortoisellide A et l’exemple du grahamimycin modifié par le soufre suggèrent des façons inhabituelles dont les champignons assemblent et affinent des molécules complexes, tandis que le comportement du cryptosphaerolide et de l’isocochliodinol met en évidence leur potentiel comme points de départ pour de futures découvertes médicamenteuses. Pour les non-spécialistes, le message clé est que même de modestes tas de crottes de tortue peuvent cacher une chimie sophistiquée, et que l’exploration de niches négligées peut révéler de précieux nouveaux outils pour la médecine.

Citation: Charria-Girón, E., Liu, YY., Surup, F. et al. Structurally diverse secondary metabolites from the dung-inhabiting fungus Botryotrichum murorum. Sci Rep 16, 15180 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-52958-x

Mots-clés: champignons coprophiles, métabolites secondaires, produits naturels, composés cytotoxiques, Botryotrichum murorum