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La résistance aux antibiotiques se répand rapidement dans le monde entier. Lorsque les bactéries infectieuses mutent d'une certaine manière puis se multiplient, elles peuvent devenir résistantes aux médicaments les plus puissants. Mais les recherches ont révélé un autre moyen inquiétant de propager la résistance aux antibiotiques: un organisme qui transmet sa résistance à d'autres bactéries vivantes.

En juin, 2012, un homme de São Paulo âgé de 35, s'est retrouvé à l'hôpital avec une myriade de problèmes. En plus d’un diagnostic de cancer de la peau, il a été informé qu’il était porteur d’une infection bactérienne potentiellement mortelle. Les médecins lui ont prescrit une chimiothérapie et des antibiotiques, et le traitement antibactérien a semblé faire son travail. Mais au bout d’un mois, la fièvre microbienne était revenue.

Le patient avait contracté la bactériose bien connue MRSA (résistant à la méthicilline). Staphylococcus aureus). L’équipe médicale s’est tournée vers l’un des antibiotiques de la «dernière ligne de défense», le puissant composé vancomycine. Cette souche de SARM n'avait à l'origine aucun moyen de défense naturel contre la vancomycine, mais en août de la même année, elle était devenue résistante, rendant le traitement inefficace.

Les scientifiques seraient découvrir plus tard Plutôt que d’obtenir de la résistance par le biais d’une simple mutation, le SARM avait reçu un énorme morceau de nouvel ADN. Dans cette chaîne de codes génétiques donnés figuraient les instructions relatives aux protéines qui protégeraient les bactéries du travail destructeur de l'antibiotique. Le SARM avait été traité comme une main gagnante, mais d'où venait cet ADN?

Entrer Enterococcus faecalis. Ce virus est généralement décrit comme une bactérie commensale (une de nos «bonnes bactéries»), qui vit heureusement dans nos tripes et ne cause aucun mal. Nos voies digestives sont une ruche d'activité microbienne, hébergeant des organismes unicellulaires par trillions. Le microbiome nommé est extrêmement important pour le maintien d'une intestin humain sain, mais aide également à supprimer le côté sinistre des insectes tels que faecalis.

Lorsque les patients dont le système immunitaire est affaibli subissent des traitements antibiotiques, ce côté indésirable peut prospérer. Lorsque nous recevons des antibiotiques, ils éliminent sans distinction toutes les bactéries sans défense naturelle, en nettoyant parfois le microbiome intestinal de nombreux habitants. Mais faecalis est intrinsèquement équipé avec un arsenal de mécanismes de résistance naturels dans son ADN, lui permettant souvent de survivre.

En l'absence de voisins oppressants ou d'un système immunitaire capable de les contrôler, faecalis et ses pairs résistants prolifèrent et prospèrent, se divisant avec bonheur pour se déplacer dans les nouveaux biens immobiliers disponibles de l'intestin. Et avant longtemps, ils entrent en contact étroit avec leurs voisins résistants et potentiellement pathogènes.

Échange d'informations

Lorsque les humains se rencontrent, nous échangeons souvent des idées par le langage. Mais lorsque les bactéries se rassemblent, elles peuvent échanger des informations via des instructions codées par ADN. Ceci est connu comme transfert de gènes horizontal, où des copies d’ADN passent d’une cellule à l’autre. Malheureusement, E. faecalis et ses super-compatriotes ont toutes les meilleures informations à partager, informations qui leur permettent de survivre aux antibiotiques.

Cependant, faecalis a franchi une étape supplémentaire dans son parcours évolutif en devenant l'un des revendeurs ultimes de la résistance aux antibiotiques. Un système de défense utilisé par les bactéries pour se protéger contre le code génétique non désiré est le système CRISPR-cas9, que les scientifiques utilisent également maintenant éditer de l'ADN. Le système a été conçu comme un moyen permettant aux bactéries d’abattre l’ADN viral et d’autres codes génétiques potentiellement dangereux avant de leur causer des dommages.

E. faecalis Auparavant hébergé l'important système CRISPR-cas9, il a étonnamment sacrifié le mécanisme de défense afin que toutes sortes d'ADN puissent entrer et rester à l'intérieur des parois de la cellule. C’était une stratégie risquée mais qui s’avérait finalement rentable, permettant aux faecalis d’acquérir des connaissances génétiques puis de les transmettre. C’est à travers cette conception gain-échange que faecalis a conféré résistance à la vancomycine sur le SARM.

La résistance aux antibiotiques menace notre capacité à traiter les infections graves. Titikul B / Shutterstock

Les antibiotiques jouent un rôle crucial dans la médecine moderne. Ils sont couramment utilisés pour traiter les maladies infectieuses, administrés à titre préventif après une intervention chirurgicale, et ont contribué à augmenter l'espérance de vie moyenne de 20 en moyenne dans le monde. Cela fait de la lutte contre la résistance aux antibiotiques l’un des problèmes les plus pressants face à notre espèce aujourd'hui. Pourtant, chez des bactéries telles que faecalis, des scientifiques ont découvert une collusion de microbes qui aggrave le danger présenté par la résistance aux antibiotiques.

Cela rend la compréhension E. faecalis d'une importance primordiale. Pourtant, une grande partie de la résistance naturelle intrinsèque du microbe reste mystérieuse. Franchement, les faecalis ont souvent un atout majeur lorsqu'ils sont mis au défi par des antibiotiques. Par exemple, si nous supprimons une partie intégrale de l'ADN, nous constatons souvent que faecalis possède une autre partie de l'ADN qui peut jouer le même rôle, en fournissant une résistance aux antibiotiques, quelle que soit leur origine. Cependant, nous ne savons pas encore exactement quels morceaux d'ADN ont des plans de sauvegarde génétique et lesquels n'en ont pas.

Un fragment d’ADN dépourvu de copies de sauvegarde constituerait une cible médicamenteuse idéale. Et heureusement, nous pouvons identifier ces pièces vitales dans le laboratoire en supprimant progressivement des segments d’ADN. Un par un, chaque suppression nous rapproche de l'identification des parties clés du code génétique qui sont essentielles pour E. faecalis survivre. Cela nous rend confiants que nous pourrons bientôt mettre le paquet en notre faveur contre cet agent pathogène opportuniste et écarter éventuellement le croupier du match.

À propos des auteurs

Sali Morris, Doctorant, Université de Bath et James S. Horton, Doctorant, Université de Bath

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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