Les chercheurs ont la preuve d'une autre méthode que les bactéries utilisent pour éviter les antibiotiques. Sirirat / Shutterstock
L’usage généralisé d’antibiotiques est en grande partie responsable de l’émergence de bactéries résistantes aux antibiotiques, actuellement en voie de disparition. l'une des plus grandes menaces à la santé mondiale. La résistance aux antibiotiques provoque déjà une décès estimés par 700,000 par an, il est également fait de nombreuses infections, y compris la pneumonie, la tuberculose et la gonorrhée, plus difficile à traiter. Sans savoir comment empêcher les bactéries de développer une résistance aux antibiotiques, il est prédit que des maladies évitables pourraient causer 10m décès par an dès 2050.
Certains des moyens que les bactéries devenir résistant aux antibiotiques est à travers des changements dans le génome de la bactérie. Par exemple, les bactéries peuvent extraire les antibiotiques ou les dégrader. Ils peuvent également arrêter de croître et de se diviser, ce qui les rend difficiles à repérer pour le système immunitaire.
Toutefois, notre recherche s'est concentré sur une autre méthode peu connue que les bactéries utilisent pour devenir résistante aux antibiotiques. Nous avons directement montré que les bactéries peuvent «changer de forme» dans le corps humain pour éviter d'être ciblées par des antibiotiques - un processus qui ne nécessite aucun changement génétique pour que les bactéries continuent à se développer.
Pratiquement toutes les bactéries sont entourées d'une structure appelée paroi cellulaire. Le mur est comme un épais manteau qui protège des agressions environnementales et empêche la cellule de s’éclater. Il donne aux bactéries une forme régulière (une tige ou une sphère, par exemple) et les aide à se diviser efficacement.
Les cellules humaines ne possèdent pas de paroi cellulaire (ou «veste»). De ce fait, il est facile pour le système immunitaire humain de reconnaître une bactérie en tant qu’ennemi, car sa paroi cellulaire est très différente. Et, parce que la paroi cellulaire existe chez les bactéries mais pas chez les humains, c'est une excellente cible pour certains de nos antibiotiques les meilleurs et les plus utilisés, tels que la pénicilline. En d'autres termes, les antibiotiques ciblant la paroi peuvent tuer les bactéries sans nous nuire.
Cependant, les bactéries peuvent parfois survivre sans leur paroi cellulaire. Si les conditions environnantes sont en mesure de protéger les bactéries contre l'éclatement des bactéries, elles peuvent se transformer en «formes en L», des bactéries qui ne possèdent pas de paroi cellulaire. Emmy Klieneberger-Nobel a découvert ces bactéries dans 1935 et les a baptisées en référence au Lister Institute où elle travaillait à l'époque.
Dans un laboratoire, nous utilisons souvent du sucre pour créer un environnement protecteur adéquat. Dans le corps humain, ce changement de forme est généralement provoqué par des antibiotiques qui ciblent la paroi cellulaire de la bactérie ou certaines molécules immunitaires - comme le lysozyme, une molécule présente dans nos larmes qui nous protège des infections bactériennes.
Les bactéries sans paroi cellulaire deviennent souvent fragiles et perdent leur forme habituelle. Cependant, ils deviennent également partiellement invisibles pour notre système immunitaire et complètement résistants à tous les types d'antibiotiques qui ciblent spécifiquement la paroi cellulaire.
Les scientifiques soupçonnent depuis longtemps que la commutation de la forme L pourrait contribuer aux infections récurrentes en aidant les bactéries à se cacher du système immunitaire et à résister aux antibiotiques. Cependant, il était difficile de trouver des preuves de cette théorie en raison de la nature insaisissable des formes en L et du manque de méthodes appropriées pour les détecter.
Regarder les bactéries changer de forme
Notre étude, publié dans Nature Communications, portait spécifiquement sur les espèces bactériennes associées aux infections récurrentes des voies urinaires (IVU). Il a constaté que de nombreuses espèces bactériennes différentes - y compris E. coli et Entérocoque - peut en effet survivre sous forme de L dans le corps humain. C'est quelque chose qui n'a jamais été prouvé directement auparavant. Nous avons pu détecter ces bactéries sournoises à l'aide de sondes fluorescentes reconnaissant l'ADN bactérien.
Nous avons testé des échantillons d'urine de patients âgés présentant des infections urinaires récidivantes en les cultivant dans une boîte de Pétri à haute teneur en sucres. Non seulement cet environnement a-t-il aidé à protéger les bactéries contre l'explosion, mais il a également isolé les bactéries en forme de L présentes dans ces échantillons. Dans une expérience séparée, nous avons pu voir que l'ensemble du processus avait lieu dans des embryons vivants de poisson zèbre en présence d'antibiotiques.
Après le retrait de l'antibiotique, les bactéries sont revenues des formes L à leur forme régulière avec les parois cellulaires. (Crédit à l'Université de Newcastle, Royaume-Uni)
Il est important de noter que notre étude montre que les antibiotiques doivent être testés dans des conditions reflétant mieux le corps humain. Celles qui sont actuellement utilisées dans les laboratoires médicaux n'offrent pas suffisamment de protection pour que les formes en L délicates survivent.
Avant que nous puissions pleinement comprendre l’importance de la substitution de la forme L par rapport à d’autres formes de résistance aux antibiotiques, des recherches supplémentaires sur un plus grand nombre de patients seront nécessaires. Il sera également important d'étudier le rôle que les formes L peuvent jouer dans d'autres infections récurrentes, telles que la septicémie ou les infections pulmonaires.
Jusqu'à présent, la recherche sur les formes L était un domaine controversé, mais nous espérons que ces résultats motiveront davantage de recherches sur les formes L dans des situations de maladie. Nous espérons que ces découvertes aideront à trouver un moyen d'éliminer ces bactéries sournoises de notre corps. L'association d'antibiotiques actifs aux parois cellulaires et de ceux qui tueraient les formes L pourrait constituer une solution pour lutter contre les infections résistantes aux antibiotiques.
Notre combat contre les bactéries est en cours. Lorsque nous élaborons de nouvelles stratégies pour les combattre, ils trouvent des moyens de riposter. Notre étude met en évidence un autre moyen d'adaptation des bactéries dont nous devrons tenir compte dans notre lutte continue contre les maladies infectieuses.
À propos de l’auteur
Katarzyna Mickiewicz, Chercheur universitaire à Newcastle, Université de Newcastle
Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.
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