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La résistance extracellulaire aux antibiotiques

Selon l'Organisation mondiale de la santé, la résistance antimicrobienne à plusieurs médicaments est un des plus grands défis médicaux. En se concentrant sur les évènements qui ont lieu hors de la cellule bactérienne, les chercheurs européens espéraient fournir des solutions de traitement alternatives.
La résistance extracellulaire aux antibiotiques
Au fil des années, la recherche sur l'action antibiotique et la résistance s'est concentrée sur les fonctions principales au sein de la cellule bactérienne. Néanmoins, de nouvelles preuves indiquent que nous avons besoin de prendre en compte la résistance extracellulaire, un terme qui se réfère aux molécules produites par les bactéries, qui interfère avec les antibiotiques en-dehors de la cellule bactérienne.

Les cellules très résistantes aux antibiotiques en faible proportion au sein d'une population hétérogène protègent la majorité des cellules moins résistantes, ainsi que les cellules moins résistantes d'autres espèces. La protection semble dépendre de la production accrue et de la libération des molécules bactériennes qui sont diffusées et transmettent une résistance antibiotique accrue.

Financé par l'UE, le projet NONANTIRES (Non-genetic mechanisms of intrinsic antimicrobial resistance) a exploré comment les bactéries répondent aux concentrations antibiotiques non mortelles et quelles molécules elles libèrent. À cette fin, les chercheurs ont utilisé le pathogène épidémique de la mucoviscidose, Burkholderia cenocepacia, qui, en réaction à l'antibiotique bactéricide, a sécrété la putrescine polyamine, et la protéine lopocaline bactérienne BcnA.

Les informations sur leur mécanisme d'action ont montré que les molécules protégeaient de l'extermination par antibiotique les cellules bactériennes productrices et les cellules voisines plus sensibles d'autres espèces. Plus particulièrement, la putrescine empêchait la liaison de l'antibiotique à la surface bactérienne, et réduisait le dégât oxydatif à l'intérieur des cellules. Le pathogène de la mucoviscidose le plus courant Pseudomonas aeruginosa, a également surproduit la putrescine après exposition à l’antibiotique.

Le BcnA a fait état d'une conservation remarquable parmi les bactéries et appartient à une vaste famille de protéines hypothétiques conservées (YceI). Certains membres YceI pouvaient lier les molécules amphiphiles et séquestrer les acides gras toxiques ou amides, tandis que d'autres interagissaient avec les lipides isoprénoïdes et les herbicides chlorophénoxy.

De façon intéressante, les scientifiques ont observé que certaines vitamines et micronutriments alimentaires essentiels pourraient surmonter la résistance aux antibiotiques in vitro et in vivo à l'aide de lipocalines bactériennes. Cette capacité étonnante a dévoilé de nouvelles solutions pour lutter contre la résistance antimicrobienne.

Dans son ensemble, NONANTIRES a fourni des preuves convaincantes du comportement coopératif des populations bactériennes lorsqu'elles sont exposées aux antibiotiques. Le problème de la résistance accrue aux médicaments s'aggravant à cause de l'émergence de pathogènes bactériens à gram négatif, les travaux NONANTIRES devraient permettre de mettre au point de nouveaux antibiotiques plus efficaces.

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Thèmes

Life Sciences

Mots-clés

Résistance antibiotique, bactéries, mucoviscidose, putrescine, lipocaline, BcnA, vitamine