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Sciences : Des chercheurs expliquent la résistance des bactéries aux antibiotiques
 

, par Jean-Yves NAU

 

 

 

(JPEG)
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.

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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.

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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.

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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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