Les micrographies électroniques de S. aureus . Crédit :Conlon Lab, École de médecine de l'UNC
Les scientifiques de l'UNC School of Medicine ont découvert qu'une bactérie peut devenir beaucoup plus ou moins sensible à un antibiotique en fonction de la communauté bactérienne spécifique qui la compose.
Les scientifiques ont découvert spécifiquement que la bactérie Pseudomonas aeruginosa peut produire des facteurs moléculaires spécifiques qui augmentent ou diminuent considérablement la capacité d'un antibiotique à tuer Staphylococcus aureus, une autre bactérie qui co-infecte souvent avec P. aeruginosa .
Les résultats, Publié dans Biologie PLoS , soulignent la possibilité de nouveaux antibiotiques utilisant ces facteurs pour augmenter la sensibilité aux antibiotiques.
La recherche montre également comment la compréhension du mélange précis de bactéries et de leurs interactions pourrait devenir un élément standard de la pratique clinique dans le traitement des infections bactériennes, en particulier les infections les plus dangereuses impliquant une résistance aux antibiotiques. Les médecins évaluent actuellement la sensibilité aux antibiotiques d'une espèce bactérienne infectante en l'examinant isolément des autres espèces.
« Les interactions avec P. aeruginosa peut complètement changer S. aureus la sensibilité de s aux antibiotiques standards, " a déclaré l'auteur principal de l'étude Brian P. Conlon, Doctorat, professeur adjoint de microbiologie et d'immunologie à l'UNC.
La résistance aux antibiotiques des bactéries et autres microbes est une crise de santé publique en cours, contribuant à environ deux millions d'infections et 23, 000 décès par an aux États-Unis, selon les Centers for Disease Control and Prevention. P. aeruginosa , par exemple, est un agent pathogène multirésistant associé aux infections nosocomiales, y compris la pneumonie associée à la ventilation. Pour ce qui est de S. aureus , certaines souches ne causent pas de maladie. D'autres provoquent les infections classiques "staphylococciques" que les antibiotiques tuent. D'autres souches, bien que, sont résistants aux antibiotiques.
Les chercheurs se sont précipités pour trouver des moyens de surmonter la résistance de ces bactéries et d'autres.
Un indice dans la course pour vaincre la résistance aux antibiotiques que Conlon et ses collègues ont découvert est que S. aureus adopte parfois une croissance lente, état de « basse énergie » qui le rend plus difficile à tuer avec des antibiotiques. L'équipe de Conlon a émis l'hypothèse que cet état de faible énergie pourrait résulter d'une compétition inter-espèces. En d'autres termes, une espèce bactérienne co-infectante pourrait avoir développé la capacité de produire des facteurs qui désavantagent les concurrents microbiens. Ces facteurs peuvent inclure des toxines, enzymes, ou divers composants bactériens uniques à des souches spécifiques.
"Nous savons que P. aeruginosa co-infecte généralement avec S. aureus et sécrète des facteurs qui perturbent S. aureus le métabolisme de, " a déclaré Conlon. " Notre hypothèse était donc que cette interaction S. aureus dans un état plus résistant aux antibiotiques."
Conlon et ses collègues, dont le premier auteur Lauren Radlinski, un étudiant diplômé du Laboratoire Conlon qui a réalisé la plupart des expériences, étudié cette possibilité dans la nouvelle étude. Ils ont constitué un panel de S. aureus des cultures, les a exposés à des molécules sécrétées par 14 P. aeruginosa souches, puis testé la sensibilité de chaque culture à l'un des trois antibiotiques :vancomycine, tobramycine, et la ciprofloxacine.
Les résultats ont été frappants et ont des implications pour la pratique clinique.
Les P. aeruginosa facteurs touchés S. aureus la sensibilité de aux trois antibiotiques, dans certains cas dans une très large mesure. Certaines souches de P. aeruginosa , comme prévu, réduit significativement S. aureus sensibilité à la tobramycine et à la ciprofloxacine. Étonnamment, bien que, de nombreuses autres souches de P. aeruginosa Grandement amélioré S. aureus de sensibilité aux antibiotiques utilisés dans les expériences.
"Les facteurs sécrétés par huit des P. aeruginosa souches, par exemple, induit 100 à 1000 fois plus de morts de S. aureus par la vancomycine, par rapport à la culture témoin de S. aureus qui n'a pas été exposé à P. aeruginosa les facteurs, " a déclaré Conlon.
Les chercheurs ont identifié trois P. aeruginosa facteurs qui expliquent ces effets :
Conlon et ses collègues ont déclaré qu'il pourrait être possible de créer de nouveaux antibiotiques qui incluent les facteurs augmentant la sensibilité LasA et les rhamnolipides - et/ou bloquant le facteur réduisant la sensibilité HQNO - pour construire un meilleur arsenal contre les infections bactériennes graves.
Une autre approche serait de développer des tests génétiques bactériens simples qui permettent aux médecins de détecter quand une bactérie co-infectante sécrète probablement des facteurs qui influencent de manière significative la sensibilité aux antibiotiques.
L'équipe de Conlon est maintenant en train de séquencer P. aeruginosa souches pour voir comment les séquences de gènes varient entre les souches et comment cette variance affecte la capacité de ces souches à produire les facteurs susmentionnés que le laboratoire de Conlon a décrits.
