1. Pénétration de la bicouche lipidique :** Certains antibiotiques, tels que les polymyxines et certains macrolides, possèdent un caractère lipophile qui leur permet de diffuser directement à travers la bicouche lipidique de la MO. Ces antibiotiques perturbent l’intégrité de la MO, entraînant une fuite du contenu cellulaire et finalement la mort cellulaire.
2. Canaux poriques :** Les porines sont des protéines membranaires intégrales qui forment des canaux hydrophiles dans la MO, permettant le passage de petites molécules. Certains antibiotiques, comme les bêta-lactamines (pénicillines et céphalosporines), les carbapénèmes et les monobactames, exploitent les porines pour pénétrer dans l'espace périplasmique entre la MO et la membrane cytoplasmique.
3. Pompes à efflux :** Les bactéries à Gram négatif possèdent des pompes à efflux, qui sont des complexes protéiques qui transportent activement les antibiotiques hors de la cellule. Ces pompes peuvent entraver l’accumulation intracellulaire des antibiotiques et réduire leur efficacité. Certains antibiotiques, tels que les fluoroquinolones, sont spécifiquement conçus pour inhiber les pompes à efflux, améliorant ainsi leur concentration intracellulaire.
4. Vésicules de la membrane externe (OMV) :** Les OMV sont de petites vésicules liées à la membrane libérées par les bactéries à Gram négatif. Certains antibiotiques peuvent être encapsulés dans les OMV et ensuite administrés dans la cellule bactérienne. Ce mécanisme de cheval de Troie contourne la barrière OM et facilite l’entrée des antibiotiques dans le cytoplasme.
5. Perméabilité de la membrane externe :** Certains antibiotiques, comme les aminosides, peuvent perméabiliser la MO en interagissant avec les lipopolysaccharides (LPS) et d'autres composants de la MO. Cette perturbation de la MO facilite l'entrée des aminosides dans l'espace périplasmique et éventuellement dans le cytoplasme.
6. Synergie entre les antibiotiques :** Certains antibiotiques peuvent agir en synergie pour améliorer la pénétration les uns des autres à travers la MO. Par exemple, la co-administration de bêta-lactames avec des inhibiteurs de bêta-lactamase (par exemple, l'acide clavulanique, le tazobactam) peut surmonter la résistance aux bêta-lactamases et améliorer l'efficacité des bêta-lactames contre les bactéries à Gram négatif.
En conclusion, les antibiotiques emploient divers mécanismes pour surmonter les défis présentés par la paroi cellulaire bactérienne à Gram négatif. Comprendre ces mécanismes joue un rôle déterminant dans la conception de nouveaux antibiotiques capables de cibler efficacement les agents pathogènes à Gram négatif et de combattre la résistance aux antimicrobiens.
