Une classe d'antibiotiques bactéricides rapides, à large spectre antibactérien et très utilisée dans de nombreuses indications échoue à éliminer les populations bactériennes à forte densité. Cette stratégie, présentée par une équipe du Massachusetts Institute of Technology (MIT) pourrait permettre à ces médicaments de gagner en efficacité en épuisant la persistance et la concentration bactériennes. Des travaux présentés dans la revue Molecular Cell avec des implications importantes dans la lutte contre des infections courantes, dont à Escherichia coli et Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM) et une approche qui pourrait être élargie à de nombreuses classes d'antibiotiques.
On connaît l'émergence des antibiorésistances, la menace de Santé publique que cela représente, alors que le nombre de nouveaux antibiotiques en développement diminue. Cette équipe du MIT qui travaille donc à tenter d'accroître l'efficacité des antibiotiques existants a découvert un moyen de rendre les bactéries plus vulnérables aux quinolones (dont ciprofloxacine) en surmontant leur limite d'efficacité liée à la concentration bactérienne. Dans cette étude, il ne s'agit donc pas exactement de surmonter une résistance liée à des défenses génétiques mais une tolérance bactérienne : car en concentration élevée, les bactéries entrent dans un état physiologique qui leur permet d'échapper à l'action du médicament. " La tolérance n'est pas bien comprise, et nous n'avons pas les moyens de la contourner ou de la surmonter ", explique l'auteur principal, James Collins, professeur de génie médical et de science au MIT.
L'expérience des antibiotiques aminosides : déjà en 2011, la même équipe avait montré qu'il était possible d'augmenter la capacité des antibiotiques aminoglycosides à tuer les bactéries tolérantes en délivrant un type de sucre avec le médicament. Le sucre stimule le métabolisme de la bactérie, ce qui rend l'antibiotique plus efficace à causer des dommages à l'ADN des microbes. Cependant, les aminoglycosides peuvent entrainer de sérieux effets secondaires et leur utilisation est donc plus restreinte.
Vaincre maintenant la tolérance bactérienne aux quinolones : cette recherche explore donc la légitimité d'une approche similaire pour vaincre la tolérance aux quinolones, une classe d'antibiotiques utilisée plus largement que les aminosides. Les quinolones agissent en interférant avec les enzymes bactériennes appelées topoisomérases, qui aident à la réplication et à la réparation de l'ADN. Mais avec les quinolones, il s'avère qu'il ne suffit pas d'ajouter du sucre ; les scientifiques montrent qu'il faut également ajouter un type de molécule connue sous le nom d'accepteur d'électron. Ces molécules jouent en effet un rôle essentiel dans la respiration cellulaire, le processus que les bactéries utilisent pour extraire l'énergie du sucre. Dans les cellules, l'accepteur d'électron est habituellement l'oxygène, mais d'autres molécules, y compris le fumarate, un composé organique acide qui est utilisé comme additif alimentaire, peuvent également être utilisé. L'idée centrale reste de stimuler la respiration bactérienne et d'augmenter la production d'espèces réactives de l'oxygène pendant le traitement antibiotique, pour une meilleure éradication des pathogènes bactériens, en particulier ceux ayant une faible activité métabolique. Les essais menés ici sur des colonies bactériennes de densité élevée montrent que la libération de quinolones, de glucose et de fumarate forme une combinaison capable d'éliminer plusieurs types de bactéries, dont Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus et Mycobacterium smegmatis.
Booster les antibiotiques existants : Des données précieuses donc, puisqu'elles suggèrent un moyen de booster des antibiotiques existants à large spectre de manière à accroître leur efficacité face aux infections bactériennes de forte densité. Les chercheurs souhaitent maintenant tester cette approche contre les infections bactériennes chez l'animal et travailler sur le meilleur mode de délivrance (topique, inhalée, orale...) de la combinaison en fonction des différents types d'infections. L'approche devrait ensuite être élargie, si possible, à d'autres types d'antibiotiques, dont la pénicilline et l'ampicilline
Équipe de rédaction Santélog
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