La “superpuissance” moléculaire des bactéries résistantes aux antibiotiques
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Une espèce de bactérie intestinale ordinaire que nous portons tous s’épanouit lorsque la flore intestinale est détruite par une cure d’antibiotiques. Étant donné que la bactérie est naturellement résistante à de nombreux antibiotiques, elle cause des problèmes, en particulier dans les établissements de santé. Une étude menée par l’Université de Lund en Suède montre maintenant comment deux mécanismes moléculaires peuvent fonctionner ensemble pour rendre la bactérie plus résistante. “Grâce à ces connaissances, nous espérons pouvoir concevoir des médicaments encore meilleurs”, déclare Vasili Hauryliuk, maître de conférences à l’Université de Lund, qui a dirigé l’étude.
La menace des bactéries résistantes aux antibiotiques est aussi connue que grave. L’année dernière, Le Lancet ont rapporté qu’environ 1,27 million de personnes sont décédées en 2019 des suites d’une infection bactérienne qui n’a pas pu être traitée avec les médicaments existants. Pour faire face à cette menace, il est essentiel de comprendre les mécanismes moléculaires sous-jacents.
Pendant le traitement antibiotique, la flore intestinale normale est perturbée, ce qui offre une opportunité aux pathogènes bactériens résistants aux antibiotiques qui sont autrement supprimés par la concurrence avec les “bonnes” bactéries intestinales. L’une des espèces bactériennes les plus problématiques est Clostridioides difficileC. diff. On le trouve dans nos intestins, il résiste aux traitements antibiotiques et peut provoquer de graves infections diarrhéiques. La capacité de la bactérie à créer des spores signifie qu’elle se propage facilement et cause donc des problèmes dans les établissements de santé, entraînant à la fois une augmentation de la mortalité et des durées de traitement prolongées.
“Au lieu que l’antibiotique vous sauve, dans ce cas, il favorise une infection bactérienne secondaire”, explique Vasili Hauryliuk.
“Le risque d’infection par C. diff est connu pour augmenter après un traitement avec un antibiotique appelé clindamycine, mais la raison en était inconnue. Nos recherches ont montré qu’une nouvelle protéine transmet une résistance à la classe d’antibiotiques à laquelle appartient la clindamycine”, déclare Obana. Nozomu, professeur adjoint à l’Université de Tsukuba et l’un des chercheurs à l’origine de l’étude.
Le mécanisme de résistance à C. diff a été étudié dans le cadre d’une collaboration internationale entre des chercheurs de Suède, du Japon, du Royaume-Uni, des États-Unis, d’Estonie et d’Allemagne, et les résultats de cette étude ont été publiés dans Recherche sur les acides nucléiques. Lorsque les chercheurs ont identifié une nouvelle protéine responsable de la résistance. La protéine agit sur le ribosome – l’usine moléculaire qui produit les protéines dans les bactéries et qui donne aux bactéries ses capacités. Le ribosome est l’une des principales cibles des antibiotiques : si les protéines ne peuvent pas être synthétisées, les bactéries ne se développeront pas, ne se répliqueront pas et ne provoqueront pas l’infection.
“Cette protéine nouvellement découverte expulse la molécule antibiotique du ribosome. Nous avons également vu qu’elle se combine avec un autre facteur de résistance. Le second modifie chimiquement le ribosome afin que les molécules antibiotiques s’y lient moins étroitement. La résistance extra-puissante est la résultat de deux mécanismes, deux facteurs, qui se combinent et confèrent ainsi à la bactérie ses “super pouvoirs” contre les antibiotiques”, explique Gemma C. Atkinson, maître de conférences à l’université de Lund et co-auteur de l’article.
Les chercheurs ont utilisé la microscopie électronique cryogénique pour étudier les mécanismes de résistance aux antibiotiques au niveau moléculaire. Ces connaissances ouvrent la voie à de nouvelles stratégies de traitement contre les résistances et les infections causées par les bactéries.
“Il y a quelques années, le laboratoire Andrew G. Myers de l’Université de Harvard a développé une nouvelle génération d’antibiotiques se liant aux ribosomes, connus sous le nom d’iboxamycine. C’est un médicament très puissant qui élimine les bactéries C. diff “ordinaires”. cette étude montre cependant que les souches de C. diff qui possèdent les deux facteurs de résistance sont malheureusement également résistantes à cet antibiotique, ce qui signifie qu’il est nécessaire de concevoir des molécules antibiotiques qui se lient encore plus étroitement pour vaincre ce type de résistance. Nous collaborons maintenant avec le groupe Myers dans cette direction.” dit Vasili Hauryliuk.
Cette étude a également révélé que certains antibiotiques qui ciblent le ribosome induisent la production du facteur de résistance. Cela peut également fournir des indices pour concevoir de nouvelles molécules antibiotiques, car la résistance ne peut être induite si les facteurs de résistance ne sont pas synthétisés.
