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Les bactéries à Gram négatif sont le fléau du personnel soignant. C’est l’un des organismes les plus dangereux et l’un des plus difficiles à traiter. Mais de nouvelles recherches suggèrent qu’un composant des parois cellulaires des bactéries pourrait détenir la clé pour éliminer les microbes qui résistent aux antibiotiques.

Combattre la résistance aux antibiotiques

La raison pour laquelle les bactéries Gram négatives sont difficiles à tuer est leur double membrane cellulaire, qui crée un bouclier de protection presque impénétrable. Ce bouclier bloque l’entrée des antibiotiques, empêchant les médicaments de faire leur travail de destruction des bactéries. Parallèlement, des molécules toxiques, appelées lipopolysaccharides, qui sont présentes à la surface de la membrane externe d’une bactérie, provoquent une réponse immunitaire potentiellement mortelle.
Dans cette étude, les chercheurs du College of Veterinary Medicine ont identifié le rôle-clé de la cardiolipine dans la transmission de ces molécules toxiques à la surface de la membrane, ce qui pourrait constituer une nouvelle cible pour de futures thérapies.
« Si vous demandez où nous avons le plus de problèmes dans le monde de la résistance aux antibiotiques, c’est avec les bactéries Gram négatif », a déclaré Stephen Trent, auteur correspondant de cette étude. « L’implication de cette découverte est que sans cardiolipine, les bactéries ne peuvent pas fabriquer la membrane externe. Sans cette membrane, elles sont sensibles aux antibiotiques et la bactérie est tuée. »
Le blocage du transport vers la membrane cellulaire pourrait non seulement rendre les bactéries vulnérables aux antibiotiques, mais l’accumulation de leurs propres molécules toxiques à l’intérieur de la cellule pourrait également provoquer la mort de la bactérie.
Avant cette étude, personne ne comprenait vraiment le rôle de la cardiolipine dans les bactéries. Chez les animaux, en revanche, elle fait partie intégrante de la membrane des mitochondries, les organites à partir desquels les cellules produisent de l’énergie.

Déterminer le rôle de la cardiolipine 

Pour déterminer le rôle de cette molécule dans les bactéries, les chercheurs ont créé des formes mutantes d’E. coli, qui a plusieurs façons de fabriquer de la cardiolipine, pour essayer de déterminer à quoi sert ce lipide dans la cellule. L’équipe a manipulé les enzymes responsables de la fabrication de la cardiolipine pour voir si leur perturbation avait un effet sur une bactérie.
Ces expériences ont montré que la modification de la production de cardiolipine dans la cellule d’une bactérie avait des ramifications mortelles pour cette dernière. Sans cardiolipine, la cellule continue à produire ses lipopolysaccharides toxiques, mais elle est incapable de les transporter vers la surface cellulaire.
« La cellule finit par s’ouvrir. Elles s’effondrent tout simplement », a déclaré M. Trent. Et sans les grosses molécules à la surface de la cellule, l’armure de la bactérie, qui la rend généralement invulnérable à la plupart des antibiotiques, devient pénétrable.

Cibler des aspects de ce processus pour de futures thérapies

« Cet article est l’un des premiers à établir un lien entre la cardiolipine et le maintien de la membrane externe d’E. coli », a déclaré Martin Douglass, auteur principal d’un article et étudiant en doctorat. « Les thérapeutiques futures pourraient cibler certains aspects de ce processus et rendre les bactéries à Gram négatif vulnérables aux antibiotiques. »
Cette recherche a été publiée dans PNAS.
Source : University of Georgia
Crédit photo : StockPhotoSecrets