La clé du succès des bactéries résistantes aux médicaments
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Les chercheurs ont découvert comment les bactéries Gram-négatives – qui provoquent des pneumonies résistantes aux médicaments, des infections du sang et des infections du site opératoire chez les patients hospitalisés – finissent par construire un composant crucial de leur membrane externe qui protège ces agents pathogènes des attaques du système immunitaire et des antibiotiques . Les nouvelles découvertes pourraient accélérer le développement de nouveaux médicaments pour lutter contre ces bactéries potentiellement mortelles, source d’innombrables infections dans les établissements de soins de santé du monde entier.
L’étude a été publiée en ligne le 6 avril dans Nature.
“Auparavant, nous savions que les bactéries Gram-négatives construisaient leur membrane externe avec deux principaux composants non protéiques – les lipides et les sucres – qui forment ensemble une barrière imperméable. Le chaînon manquant était la façon dont ce composant lipopolysaccharide se combine”, explique Filippo. Mancia, PhD, co-responsable de l’étude et professeur de physiologie et de biophysique cellulaire au Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons.
En utilisant la microscopie cryoélectronique à une seule particule de pointe, Mancia et ses collègues ont pu déterminer les structures de l’enzyme qui relie les lipides et les sucres (appelée O-antigène ligase), dans deux configurations fonctionnelles différentes. Ensuite, en combinant des expériences génétiques, biochimiques et de dynamique moléculaire, l’équipe a appris comment l’enzyme positionne les lipides et les sucres afin qu’ils puissent se combiner pour former la membrane protectrice.
Le composant lipopolysaccharide de la membrane externe est essentiel à la survie des bactéries Gram-négatives. “Si vous pouviez bloquer son assemblage, vous rendriez la bactérie plus sensible aux antibiotiques et plus vulnérable au système immunitaire”, explique Mancia.
La construction de cette membrane est un processus continu, commençant lorsque les bactéries Gram-négatives sont formées pour la première fois et se poursuivant au fur et à mesure que la membrane se dégrade naturellement et nécessite une réparation. “Cela signifie que nous aurions de nombreuses occasions de perturber la membrane, pas seulement à un stade du cycle de vie de la bactérie”, explique Mancia.
Après avoir révélé la structure de l’enzyme qui effectue la dernière étape critique de l’assemblage des barrières lipopolysaccharidiques dans les bactéries résistantes aux médicaments, les chercheurs pourraient commencer à concevoir des médicaments sur mesure qui inhibent la biosynthèse de cette membrane protectrice.
Source de l’histoire :
Matériaux fourni par Centre médical Irving de l’Université Columbia. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.
