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Sciences : Des chercheurs expliquent
la résistance des bactéries aux antibiotiques
, par
Jean-Yves NAU
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Bactérie
Comment les bactéries deviennent-elles
résistantes aux molécules chimiques censées les combattre ? Et surtout,
comment font-elles, au grand dam des géants de l’industrie
pharmaceutique, pour se protéger aussi vite et contre, parfois, des
familles différentes de médicaments ? Un groupe de biologistes
travaillant à l’Institut Pasteur de Paris vient de faire dans ce domaine
une importante percée dont les résultats sont publiés dans la livraison
datée du 27 avril 2006 de la revue Nature.
Bactérie botulique
Deux équipes, dirigées par Didier
Mazel (unité de plasticité du génome bactérien, CNRS) et Deshmukh Gopaul
(laboratoire de biochimie et biophysique des macromolécules), ont en
effet découvert l’existence d’une sorte de code moléculaire, jusqu’ici
ignoré, qui permet d’expliquer la facilité avec laquelle des bactéries
pouvaient s’affranchir des effets destructeurs de molécules qui,
jusqu’ici, les tuaient. A ce titre, cette avancée pourrait donner des
clés aux industries pharmaceutiques pour lutter contre ce phénomène de
résistance qui, aujourd’hui, est considéré comme un problème majeur de
santé publique.
Bactérie vibrio cholerae
Deux mécanismes ont pu être
identifiés pour expliquer ces résistances. Soit une mutation au sein du
chromosome bactérien. On parle alors de transmission verticale, un
phénomène qui permet à une souche de développer une capacité à se
protéger. Soit, et c’est le cas le plus fréquent et le plus
problématique, l’acquisition par la bactérie pathogène d’une information
génétique provenant d’une autre bactérie déjà résistante. On parle alors
de transmission horizontale, cette résistance pouvant diffuser d’une
bactérie à l’autre, mais aussi d’une espèce à une autre. En aval de ces
modifications génétiques, c’est le plus souvent la production d’une
enzyme capable d’inactiver l’action de l’antibiotique qui est,
directement, à l’origine de la résistance.
La transmission verticale est
assurée, de bactérie à bactérie, par l’intermédiaire de plasmides,
fragments d’ADN circulaire présents dans le cytoplasme bactérien. "Au
début des années 1990, on a découvert l’existence, au sein des
plasmides, de structures dénommées "intégrons" directement impliquées
dans les phénomènes de résistance, explique Didier Mazel. Ce sont des
éléments mobiles de grande taille, des sortes de plates-formes portant
de nombreux gènes impliqués dans l’adaptation des bactéries à leur
environnement. Par la suite, on a observé que ces structures, capables
de capturer des gènes de résistance aux antibiotiques et de leur
conférer des signaux d’expression, étaient aussi présentes chez les
bactéries non pathogènes."

Identifiée pour la première fois au
milieu du 20e siècle, l’antibiorésistance s’est beaucoup développée en
milieu hospitalier. En raison d’abord des prescriptions très fréquentes
d’antibiotiques aux malades qui favorisent l’émergence de bactéries
résistantes à ces molécules. En raison aussi de la concentration des
patients qui facilite la dissémination rapide, par transmission
interhumaine, des souches pathogènes devenues résistantes. Les
spécialistes de bactériologie sont de plus en plus confrontés à
l’expansion de ce phénomène dont témoigne aujourd’hui la résistance du
pneumocoque à la pénicilline, mais aussi à une autre famille
d’antibiotiques : les macrolides. La France est particulièrement
concernée, car elle occupe le premier rang européen pour ce qui est de
la résistance à la pénicilline G et le deuxième pour celle aux
macrolides. Autre exemple, le staphylocoque doré, l’une des bactéries
les plus dangereuses qui soient pour l’homme, sait se protéger d’un
agent hier encore très efficace, la méticilline, et en partie d’un
autre, la vancomycine, ce qui inquiète les spécialistes. Plus
généralement, on observe l’émergence de souches bactériennes capables de
résister à plusieurs antibiotiques de familles différentes, alors que
l’industrie pharmaceutique peine à découvrir rapidement de nouveaux
moyens de lutte.
Pneumocoque
Grâce aux chercheurs de Pasteur, le
rapport des forces pourrait bien changer. Ces biologistes ont en effet
montré que certaines séquences des "intégrons" prenaient une structure
tridimensionnelle particulière. Cette modification structurelle
nécessaire à l’échange de matériel génétique pourrait à l’avenir
devenir, pour les pharmaciens, la cible de molécules destinées à bloquer
cet échange. D’autre part, un autre mécanisme qui avait jusqu’à présent
échappé aux chercheurs a été mis en évidence. "La reconnaissance des
fragments d’ADN capturés par l’intégron, explique Didier Mazel, se fait,
contrairement à tout ce qui était connu dans les organismes vivants,
grâce à un code composé à partir d’un ADN à simple brin et non de la
structure habituelle plus complexe en double hélice." "Cela explique
sans aucun doute, ajoute le biologiste, la facilité avec laquelle se
développent les résistances multiples aux médicaments antibiotiques."
Des brevets ont été pris protégeant toutes les applications qui
pourraient être tirées de ces découvertes.
Jean-Yves NAU
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