De nouvelles recherches montrent que les bactéries ont aussi “la faim” —

Rosenthal et ses collègues de Harvard, Princeton et Danisco Animal Nutrition ont découvert, à l’aide d’une technologie récemment développée, que des cellules génétiquement identiques au sein d’une communauté bactérienne ont des fonctions différentes, certains membres se comportant plus dociles et d’autres produisant les toxines mêmes qui nous rendent malades.

“Les bactéries se comportent beaucoup plus différemment que nous le pensions traditionnellement”, a déclaré Rosenthal. “Même lorsque nous étudions une communauté de bactéries génétiquement identiques, elles n’agissent pas toutes de la même manière. Nous voulions savoir pourquoi.”

Les conclusions, publiées dans Microbiologie naturellesont particulièrement importants pour comprendre comment et pourquoi les communautés bactériennes s’en remettent à certaines cellules – et pourraient conduire à de nouvelles façons de lutter contre la tolérance aux antibiotiques plus tard.

Rosenthal a décidé d’examiner de plus près pourquoi certaines cellules agissent comme des “citoyens bien élevés” et d’autres comme des “mauvais acteurs” chargés de libérer des toxines dans l’environnement. Il a sélectionné Clostridium perfringens — une bactérie en forme de bâtonnet que l’on trouve dans le tractus intestinal des humains et d’autres vertébrés, insectes et sols — comme son microbe d’étude.

À l’aide d’un appareil appelé générateur de gouttelettes microfluidiques, ils ont pu séparer ou diviser des cellules bactériennes individuelles en gouttelettes pour décoder chaque cellule.

Ils ont constaté que le C.perfringens les cellules qui ne produisaient pas de toxines étaient bien nourries de nutriments. D’autre part, la production de toxines C.perfringens les cellules semblent manquer de ces nutriments essentiels.

“Si nous donnons plus de ces nutriments”, a postulé Rosenthal, “peut-être pouvons-nous amener les cellules productrices de toxines à se comporter un peu mieux.”

Les chercheurs ont ensuite exposé les cellules des mauvais acteurs à une substance appelée acétate. Leur hypothèse sonnait juste. Non seulement les niveaux de toxines ont chuté dans la communauté, mais le nombre de mauvais acteurs a également diminué. Mais à la suite de résultats aussi étonnants, encore plus de questions surgissent.

Maintenant qu’ils savent que les nutriments jouent un rôle important dans la toxicité, Rosenthal se demande s’il existe des facteurs particuliers trouvés dans l’environnement qui pourraient “activer” la production de toxines dans d’autres types d’infections, ou si cette nouvelle découverte n’est vraie que pour C.perfringens.

Peut-être plus important encore, Rosenthal théorise que l’introduction de nutriments dans les bactéries pourrait fournir un nouveau traitement alternatif pour les animaux et les humains.

Par exemple, l’organisme modèle Clostridium perfringens est un ennemi puissant dans le poulailler. Alors que l’industrie alimentaire s’éloigne de l’utilisation d’antibiotiques, la volaille se retrouve sans défense face à cette maladie mortelle à propagation rapide. Les découvertes récentes de Rosenthal et al. peut donner aux agriculteurs un nouvel outil pour réduire les bactéries pathogènes sans l’utilisation d’antibiotiques.

Quant à nous, les humains, il reste encore du travail à faire. Rosenthal est en train de s’associer à des collègues de l’UNC pour appliquer ses récentes découvertes à la lutte contre la tolérance aux antibiotiques. La tolérance aux antibiotiques se produit lorsque certaines bactéries sont capables d’esquiver la cible du médicament même lorsque la communauté n’a pas développé de mutations pour rendre toutes les cellules résistantes à un antibiotique. Une telle tolérance peut entraîner un traitement moins efficace, mais les mécanismes contrôlant la tolérance ne sont pas bien compris.

En attendant, Rosenthal poursuivra ses recherches sur ces communautés bactériennes de plus en plus complexes afin de mieux comprendre pourquoi elles font ce qu’elles font.