ANTIBIOTIQUES: Ces bactéries affamées qui résistent – Science

De nombreuses infections, y compris celles causées par des bactéries sensibles aux antibiotiques, résistent au traitement. Ce phénomène d'antibio-résistance est au cœur de l'actualité en Santé publique. Cette étude a porté sur l'une des principales causes de cette résistance, « la famine » des bactéries, au fil de l'infection, qui induit cette résistance aux antimicrobiens. Relayée dans l'édition en ligne du 17 novembre de la revue Science, cette recherche essentielle, pour la lutte contre les antibiorésistances, démontre, qu'en interférant avec la capacité des bactéries à exprimer leur famine une fois regroupées en biofilms, on augmente leur sensibilité aux antibiotiques.

Car les bactéries s'affament au fil de l'infection et cette famine (starvation) conduit à une résistance des bactéries à quasiment tous les types d'antibiotiques, même ceux auxquels elles n'ont jamais été exposées auparavant. "Les bactéries deviennent affamées quand elles ne trouvent pas suffisamment de nutriments dans le corps ou lorsqu'elles se regroupent en biofilms», explique l'auteur principal, le Dr Dao Nguyen, professeur adjoint de médecine à l'Université McGill. (Visuel ci-contre).

Les biofilms sont des amas de bactéries enfermés dans une pellicule visqueuse et peuvent être trouvés à la fois dans le milieu naturel ainsi que dans les tissus humains, où ils sont responsables d'infection. Par exemple, les bactéries du biofilm se développent dans les « croûtes » des plaies chroniques, dans les poumons des patients atteints de fibrose kystique (visuel ci-contre). Les bactéries « abritées » dans les biofilms peuvent résister à des niveaux élevés d'antibiotiques.

De la résistance des biofilms: «Une cause principale de la résistance des biofilms est que les bactéries à l'extérieur de l'amas se servent d'abord en nutriments», explique le Dr Pradeep Singh, professeur agrégé de médecine et de microbiologie à l'Université de Washington, auteur principal de l'étude. "Cela renforce la famine des bactéries situées à l'intérieur des biofilms et renforce leur résistance."

Pourquoi cette famine des bactéries induit leur résistance aux antibiotiques? Parce que la plupart des antibiotiques ciblent des fonctions cellulaires nécessaires à la croissance. Lorsque les bactéries affamées cessent de se développer, ces cibles « disparaissent ». Cet effet réduit l'efficacité de nombreux médicaments. «Sensibiliser les bactéries affamées aux antibiotiques exigerait de stimuler leur croissance ce qui serait évidemment dangereux lors des infections humaines. Les chercheurs ont donc exploré un autre mécanisme.

Même les bactéries crient famine : Lorsque les bactéries perçoivent que leur apport en éléments nutritifs est faible, elles émettent un signal d'alarme chimique. L'alarme demande à la bactérie d'ajuster son métabolisme pour se préparer à la famine. Est-ce la même alarme qui déclenche les fonctions de résistance aux antibiotiques? Pour tester cette idée, l'équipe a produit des bactéries privées de ce signal d'alarme, puis mesuré leur résistance aux antibiotiques dans des conditions de famine. À leur grande surprise, ces bactéries incapables sentir la faim s'avèrent 100 fois plus sensibles aux antibiotiques, même si la famine a stoppé leur croissance et donc les cibles des antibiotiques.

«Cette expérience signifie que la résistance des bactéries affamées est liée à une réponse active qui peut être bloquée. La protection (ou antibiorésistance) induite par la famine ne se produit que si les bactéries sont conscientes de cette carence nutritive."

2 questions clés:

·   D'abord, est-ce ce signal d'alarme lié à la famine qui déclenche la résistance lors d'infections humaines réelles? L'équipe confirme que oui, sur des bactéries naturellement affamées observées en laboratoire, des biofilms et des isolats prélevés sur des patients et sur des infections bactériennes chez les souris. Dans tous les cas, la bactérie incapable de « crier famine » est beaucoup plus facile à tuer.

·   Comment fonctionne la détection de la famine par les bactéries? Les chercheurs constatent que les bactéries déclenchent un mécanisme de protection contre des formes toxiques d'oxygène appelées radicaux. Ce mécanisme interfère avec l'action des antibiotiques qui agissent en générant ces radicaux toxiques.

Les résultats suggèrent de grandes approches pour améliorer le traitement d'un large éventail d'infections. « Car la découverte de nouveaux antibiotiques est difficile », rappelle le Dr. Nguyen. "Une façon d'améliorer le traitement des infections est de rendre les médicaments disponibles plus efficaces. Nos résultats suggèrent que l'efficacité des antibiotiques pourrait être augmentée en perturbant les fonctions clés de bactéries qui n'ont pas de lien évident avec l'activité des antibiotiques."

Ce travail souligne aussi la nécessité d'être capable d'analyser les conditions environnementales d'une infection. Les bactéries privées de leur sensation famine redeviennent sensibles au médicament.

Source:Science 18 November 2011 Vol. 334 no. 6058 pp. 982-986 DOI: 10.1126/science.1211037 "Active starvation responses mediate antibiotic tolerance in biofilms and nutrient-limited bacteria." (Visuels University of Washington : 1-Le Dr Dao Nguyen de l'Université McGill, formée à l'Université de Washington étudie les infections du biofilm bactérien 2- Biofilm bactérien dans une infection pulmonaire, résistant aux antibiotiques- Vignette Biofilm CDC)

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