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Comment l'oxygène permet de faire baisser les bactéries résistant aux antibiotiques

Lorsque l'on évoque la résistance bactérienne aux antibiotiques, nombreux sont ceux qui imaginent une sorte de super-bactérie qui s'est tout à coup adaptée pour résister au traitement. Mais il existe un autre scénario, moins connu: des bactéries qui ont la capacité de s'inactiver, pour pouvoir passer entre les mailles du filet. C'est sur ce dernier scénario que s'est penché le projet BIO-NMR, qui a découvert un moyen de les réveiller avant le coup fatal.
Comment l'oxygène permet de faire baisser les bactéries résistant aux antibiotiques
«Les antibiotiques ne peuvent tuer les bactéries que lorsqu'elles se développent et se divisent de manière active», explique Thomas K. Wood, professeur d'ingénierie chimique et titulaire d'une chaire en biotechnologie à l'Université Penn State. «Mais les facteurs de stress environnemental déclenchent souvent un mécanisme bactérien qui crée une toxine qui endort la cellule, d'où sa résistance aux antibiotiques.» Ces bactéries formant des biocouches sont donc très difficiles à tuer.

Certaines bactéries vivant dans le tractus gastro-intestinal constituent un bon exemple. Alors que la bile peut techniquement les tuer, ces bactéries peuvent se défendre en produisant une autotoxine (protéine) qui les endort lorsqu'elle est présente. Dès que la bile disparait, les bactéries produisent une autre protéine qui détruit l'ancienne, et revient à la vie.

Trouver un moyen d'interrompre la production de cette toxine était au cœur d'un travail de recherche soutenu en partie par le projet BIO-NMR (NMR for Structural Biology) financé par l'UE – un projet achevé qui a regroupé les ressources européennes dans la spectroscopie à résonance magnétique nucléaire (RMN). L'équipe internationale, qui était également soutenue par le projet espagnol MINECO et le Laboratoire de recherche de l'armée, a pu en fait caractériser le premier système de toxine antitoxine dans un biofilm qui s'avère également dépendant de l'oxygène.

Des chercheurs du laboratoire NMR, l'Université de Barcelone, ont procédé à cette caractérisation aux niveaux moléculaire et atomique. En se concentrant sur la bactérie E. Coli, ils ont découvert que les canaux de la structure de l'antitoxine sont suffisamment larges pour que l'oxygène y passe et en dépende. Son système toxine-antitoxine Hha-TomB implique que, pour réveiller la bactérie, l'antitoxine doit oxyder efficacement la toxine.

Autrement dit, un approvisionnement supplémentaire en oxygène pourrait suffire pour réveiller les bactéries et les rendre sensibles aux antibiotiques. Les chercheurs ont découvert que 10 % de l'oxygène suffit à réveiller les bactéries sur les bords du biofilm. Cela pourrait conduire à briser et à disperser le biofilm, laissant la bactérie à l'intérieur sans protection.

M. Wood souligne l'importance de ce résultat pour le développement de meilleurs antimicrobiens. «Si nous comprenons les systèmes toxine-antitoxine aux niveaux moléculaire ou atomique, nous pouvons faire de meilleurs antimicrobiens», affirmait-il. «Je dirais que les systèmes toxine antitoxine sont essentiels à la physiologie de toutes les bactéries. Nous espérons ainsi comprendre comment elles survivent aux antibiotiques.»

Pour plus d'informations, veuillez consulter:
site web du projet

Source: D'après un communiqué de presse de l'Université Penn State

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Numéro d'enregistrement: 126619 / Dernière mise à jour le: 2017-01-05
Catégorie: Progrès scientifiques
Fournisseur: ec