Les résultats, publiés dans le numéro du 15 juillet de Molecular Cell, ont des implications pour faire face à la menace mondiale de la résistance aux antibiotiques et sont particulièrement préoccupants car ils pourraient compliquer le développement de nouveaux antibiotiques et contribuer à la propagation des gènes de résistance parmi plusieurs espèces de bactéries. .
« L'augmentation de la résistance aux antibiotiques est l'un des défis sanitaires les plus urgents de notre époque », a déclaré Victor Nizet, MD, professeur et vice-président du Département de pédiatrie et de l'École Skaggs de pharmacie et des sciences pharmaceutiques de l'École de pharmacie de l'UC San Diego. Médecine. "Notre découverte révèle un mécanisme par lequel les gènes de résistance sont partagés entre différents types de bactéries, fournissant ainsi de nouvelles informations sur l'évolution et la propagation de la résistance aux infections bactériennes potentiellement mortelles."
Nizet est membre du programme de formation en biologie moléculaire des infections bactériennes de l'UC San Diego et auteur principal de l'étude. Le premier auteur est Justin Silpe, PhD, chercheur scientifique dans le laboratoire de Nizet.
Transfert de gènes de résistance
La propagation des gènes de résistance aux antibiotiques constitue un problème majeur de santé publique. Aux États-Unis, les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) rapportent qu’au moins 2 millions de personnes contractent des infections résistantes aux antibiotiques et qu’au moins 23 000 d’entre elles en meurent chaque année.
Les bactéries peuvent naturellement acquérir des gènes qui confèrent une résistance à certains antibiotiques. Cependant, au cours des dernières décennies, la propagation de la résistance aux antibiotiques a été accélérée par la surutilisation et le mauvais usage des antibiotiques chez les humains et les animaux. Cela a créé une pression sélective qui favorise la survie et la propagation des bactéries résistantes.
Les bactéries peuvent transférer des gènes de résistance à d’autres bactéries par divers mécanismes, notamment le transfert horizontal de gènes (HGT). Une forme courante de HGT est appelée conjugaison, qui implique le transfert de gènes d’une bactérie à une autre par contact direct.
Le mécanisme nouvellement découvert de HGT identifié par les chercheurs de l'UC San Diego est différent de la conjugaison. Il s'agit du transfert de gènes d'une bactérie à une autre par la libération de vésicules membranaires. Ces vésicules sont de petites structures sphériques libérées par la membrane externe des bactéries.
Les chercheurs ont découvert que les vésicules membranaires libérées par un type de bactérie peuvent être absorbées par d’autres types de bactéries, y compris celles qui ne sont pas étroitement apparentées. Ce processus peut transférer des gènes de résistance d’une espèce de bactérie à une autre, même si les deux espèces ne sont pas en contact direct.
Larges implications pour la résistance aux antibiotiques
La découverte de ce nouveau mécanisme de HGT a de vastes implications pour la résistance aux antibiotiques. Cela suggère que les gènes de résistance peuvent être transférés plus facilement et plus largement entre différents types de bactéries qu’on ne le pensait auparavant. Cela pourrait rendre plus difficile le développement de nouveaux antibiotiques efficaces contre tous les types de bactéries résistantes.
"Nos résultats révèlent un mécanisme jusqu'alors inconnu pour le transfert de gènes de résistance entre bactéries", a déclaré Silpe. "Cela pourrait contribuer à la propagation de la résistance aux antibiotiques parmi plusieurs espèces de bactéries, ce qui rendrait plus difficile le traitement des infections causées par ces bactéries résistantes."
Les chercheurs ont souligné la nécessité de recherches plus approfondies pour comprendre la prévalence et l'importance de ce nouveau mécanisme de HGT dans la propagation de la résistance aux antibiotiques. Ils étudient également les moyens d’inhiber le transfert de gènes de résistance à travers les vésicules membranaires, comme stratégie potentielle pour lutter contre la résistance aux antibiotiques.
L'équipe de recherche comprenait des scientifiques de l'Université de Californie, de l'École de médecine de San Diego et de l'École de pharmacie et des sciences pharmaceutiques de Skaggs. L'étude a été financée par les National Institutes of Health (R01AI113039).
