Mieux comprendre la guerre microbienne dans les infections à biofilm
De nombreux microbes vivent dans des communautés polymicrobiennes qui jouent un rôle fondamental dans divers écosystèmes, depuis le sol et l’eau jusqu’au corps humain. Au sein de ces communautés structurées, les micro-organismes s’engagent dans des interactions étroites, échangeant des substrats et des métabolites. Les biofilms représentent une forme prévalente de vie microbienne également impliquée dans des mécanismes pathogènes à l’origine de maladies. Il est essentiel de comprendre la dynamique des interactions microbiennes au sein des biofilms pour contrôler les infections et décrypter le comportement des bactéries, en particulier en ce qui concerne la santé humaine.
Avantage concurrentiel des souches productrices de bactériocines
Réalisé avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie (MSCA), le projet BOB étudie le rôle des peptides bactériocines antimicrobiens au sein des communautés des biofilms. Par convention, on considère que les bactériocines servent d’arme contre les cellules bactériennes voisines dans la lutte pour les ressources communes. Elles peuvent par ailleurs avoir d’autres fonctions écologiques, par exemple en facilitant la libération d’ADN pour la transformation naturelle. «Les bactériocines sont largement étudiées pour leurs applications dans les domaines de l’alimentation et de la santé et sont traditionnellement considérées comme un mécanisme de défense bactérienne. Toutefois, on sait peu de choses sur les autres fonctions que les bactériocines pourraient jouer, comme leur rôle dans les biofilms», explique Sara Arbulu Ruiz, boursière MSCA. Les bactériocines sont largement répandues et présentent une diversité remarquable en termes de spectre antimicrobien et de mode d’action. Le projet BOB s’est concentré sur Streptococcus mutans, une bactérie étroitement liée aux maladies bucco-dentaires telles que la parodontite et les caries. Adoptant une approche multifacettes, les chercheurs ont tenté d’élucider l’impact des bactériocines sur la formation de biofilms. Ils ont découvert que les souches produisant des bactériocines dans les biofilms possédaient un avantage concurrentiel. La suppression des gènes des bactériocines chez S. mutans a entraîné une diminution de la capacité de formation de biofilms, soulignant leur rôle potentiel dans ce phénomène. En outre, l’équipe a établi un flux de travail bactériocine-biofilm qui servira de plateforme polyvalente pour les études futures sur les biofilms ciblés par les gènes.
Des implications pour la santé humaine
Des recherches de plus en plus nombreuses mettent en évidence le lien entre les producteurs de bactériocines et la dynamique de la formation des biofilms. Les gènes des bactériocines apparaissent comme des cibles thérapeutiques potentielles pour le contrôle des biofilms, offrant de nouvelles voies pour lutter contre les infections microbiennes. Selon Sara Arbulu Ruiz: «De nouvelles stratégies sont nécessaires pour lutter contre la crise de la résistance aux antimicrobiens. Outre les bactériocines elles-mêmes, en tant qu’agents antibiotiques, les gènes des bactériocines pourraient représenter des cibles thérapeutiques potentielles pour le contrôle des biofilms.» En élucidant l’interaction complexe entre les bactéries dans les biofilms, le projet BOB ouvre la voie à des stratégies innovantes dans le domaine des soins de santé et au-delà. La compréhension de l’impact des bactériocines sur la dynamique des biofilms est susceptible de contribuer à la conception de thérapies antimicrobiennes ciblées qui perturbent la formation de ces derniers ou améliorent la sensibilité aux traitements conventionnels des agents pathogènes qui leur sont associés. En outre, l’application des bactériocines à la conservation des aliments et aux processus industriels pourrait contribuer à limiter la propagation d’agents pathogènes d’origine alimentaire et à réduire la prévalence de la contamination microbienne dans divers contextes, améliorant ainsi la sécurité et la qualité des aliments. À l’avenir, le projet BOB entend étudier les interactions entre les bactériocines et les biofilms en termes de signification écologique plus large. D’autres expériences auront pour objet d’approfondir les mécanismes qui sous-tendent la détérioration des aliments liée aux biofilms. Dans l’ensemble, le projet BOB comble le fossé entre la recherche fondamentale et les applications dans le monde réel, offrant un aperçu significatif des moyens de lutte contre les infections associées aux biofilms.
Mots‑clés
BOB, biofilm, bactériocine, infection, santé publique, communauté microbienne, Streptococcus mutans, sécurité alimentaire
