La formation de persistants est une caractéristique importante des bactéries comme Escherichia coli (E. coli). Ces cellules nocives, qui peuvent entrer en dormance, sont très résistantes aux traitements antimicrobiens et sont responsables de diverses infections chroniques récurrentes avec des symptômes communs tels que des douleurs abdominales sévères, des vomissements et une diarrhée sanglante.

On pense que la formation de cellules persistantes est l'une des stratégies les plus importantes des bactéries comme E. coli pour la survie sous traitement médicamenteux et dans des conditions difficiles. Mais on sait peu de choses sur leur formation et leur fonctionnement, principalement en raison des limitations techniques des études précédentes.

Dans un article récent publié dans Frontiers in Microbiology le 4 août, les chercheurs ont utilisé une technique appelée "spectroscopie Raman" pour identifier les principales caractéristiques des cellules persistantes d'E. coli.

"Actuellement, la majorité des travaux portent sur les persistants au niveau de l'ensemble de la population", a déclaré le Dr Wang Chuan de l'Université de Hong Kong. "Il y a deux améliorations significatives dans notre étude. Premièrement, les activités biochimiques synthétiques et métaboliques des cellules persistantes d'E. coli sont analysées sur la base de leur quantité moléculaire, au lieu de simplement observer le taux de division et/ou l'état de croissance. Deuxièmement, notre les observations proviennent d'enquêtes sur des cellules individuelles plutôt que sur le niveau « moyen » de l'ensemble de la population de bactéries persistantes. » Cette concentration sur les cellules individuelles s'est avérée importante pour comprendre le fonctionnement des cellules persistantes.

La technique que les chercheurs ont appliquée pour comprendre les cellules persistantes est la spectroscopie Raman. C'est une méthode bien connue d'analyse chimique basée sur la lumière. La lumière excite l'échantillon en créant une vibration. Cette vibration peut être lue et interprétée avec précision. Les résultats de la spectroscopie Raman sont souvent décrits comme une "empreinte digitale" des molécules à l'intérieur des cellules. Grâce à la technique de spectroscopie Raman, les chercheurs sont en mesure de créer un profil des cellules persistantes qui peut être utilisé pour identifier ultérieurement des cellules similaires.

Traditionnellement, les cellules persistantes ont été considérées comme existant dans un état dormant, car elles ne se développent pas lorsqu'elles subissent un stress comme un traitement antimicrobien. Cependant, les chercheurs constatent que l'activité métabolique des cellules persistantes d'E. coli est significativement plus élevée que celle des souches de référence d'E. coli. "Cette nouvelle découverte importante implique que les cellules persistantes restent actives même dans leur état dormant, et cela pourrait être l'un des moyens cruciaux dont elles disposent pour survivre à un traitement antimicrobien à haute dose", a déclaré le professeur Jin Lijian de l'Université de Hong Kong.

"Sur la base de la technologie avancée de spectroscopie Raman, notre étude a évalué pour la première fois les niveaux relatifs de synthèse biochimique dans les cellules persistantes d'E. coli au cours de leur formation et de leur réanimation, indiquant que ces cellules persistantes peuvent développer des stratégies intrinsèques en régulant à la baisse le taux de réplication tout en améliorant la biosynthèse pour la survie et la récupération ultérieure », a déclaré Chen Rongze, co-premier auteur de l'article et étudiant au doctorat du Centre unicellulaire de l'Institut de technologie de la bioénergie et des bioprocédés de Qingdao (QIBEBT) de l'Académie chinoise des sciences.

Il est important de noter que cette nouvelle étude révèle en outre l'activité métabolique des persistants d'E. coli dans différentes conditions et un niveau accru de leurs activités métaboliques par rapport aux souches de référence d'E. coli.

Les chercheurs espèrent que les découvertes actuelles pourraient conduire à d'autres découvertes dans un proche avenir. "En effet, nous avons développé un nouvel instrument appelé CAST-R (Clinical Antimicrobial Susceptibility Test Ramanometry) pour identifier et caractériser les persistants, afin que les investigations puissent être étendues à d'autres pathogènes et éventuellement appliquées en clinique, en divulguant les mécanismes de pathogénicité microbienne. pour développer de nouvelles stratégies et approches thérapeutiques personnalisées », a déclaré le professeur Xu Jian du Single-Cell Center qui a co-dirigé l'étude. + Explorer plus loin

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