Les bactéries doivent détecter et réagir aux changements de leur environnement pour survivre, et leurs membranes extérieures sont leur première ligne de défense. De nouvelles recherches passionnantes révèlent un aspect auparavant méconnu de cette défense, qui pourrait être exploité pour rendre les bactéries résistantes aux antibiotiques battables. La recherche, publié le 19 décembre dans la revue en libre accès PLOS Biology par Jean-François Collet à l'Institut de Duve de l'UCLouvain en Belgique et des collègues de l'Université de l'Utah et de l'Imperial College de Londres, ouvre potentiellement la porte à de nouveaux traitements prometteurs.

Les bactéries sont apparues sur terre plus d'un milliard d'années avant l'homme, et depuis près de 350 ans on les explore pour comprendre leur fonctionnement et, par dessus tout, pour essayer de combattre ceux qui leur font du mal. De plus en plus de bactéries deviennent résistantes aux antibiotiques disponibles à mesure qu'elles acquièrent de nouveaux mécanismes de défense.

Bactéries dites « gram-négatives », tel que E. coli (et les bactéries qui causent la peste bubonique et la gonorrhée), ont deux membranes externes qui sont séparées par une région connue sous le nom d'espace périplasmique. L'auteur principal Jean-François Collet aime comparer ces bactéries à un château avec une double enceinte de protection, avec le périplasme comme la cour extérieure. Les bactéries surveillent tout type de perturbations de leur membrane externe, comme la présence d'un antibiotique ciblant les membranes, et envoyer un signal de relais au cytoplasme pour monter une réponse de réparation appropriée. Cette réponse peut rendre la bactérie résistante aux effets de l'antibiotique.

En étudiant cette voie de signalisation du stress, les scientifiques ont découvert qu'en augmentant la distance entre les deux membranes (la taille du périplasme), ils pouvaient bloquer le signal et donc la réponse protectrice. La distance accrue empêchait les sentinelles de la membrane externe d'alerter la bactérie qu'elle était en danger et qu'elle devait activer ses défenses. Les chercheurs ont alors découvert qu'ils pouvaient compenser la distance accrue entre les membranes en augmentant la longueur des protéines de signalisation de stress. Cela démontre que la distance entre les deux membranes est un aspect critique de la réponse bactérienne au stress, et un qui pourrait être exploité par de nouveaux antibiotiques.

Les bactéries à Gram négatif sont exceptionnellement difficiles à cibler avec des antibiotiques car leurs doubles membranes sont si difficiles à pénétrer. Cependant, en utilisant ces nouvelles connaissances, les chercheurs peuvent désormais rechercher des composés qui augmentent la distance entre les membranes et perturbent la réponse protectrice aux antibiotiques. Ces composés peuvent également rendre les antibiotiques actuellement disponibles plus efficaces et pourraient rendre à nouveau sensibles les bactéries résistantes aux antibiotiques.