1. Croissance lente ou dormance :
- Certaines bactéries peuvent entrer dans un état de croissance lente ou de dormance en réponse au stress antibiotique. Dans cet état, leur activité métabolique est réduite, ce qui les rend moins sensibles aux antibiotiques qui ciblent les cellules en croissance active.
2. Pompes à efflux :
- Les bactéries peuvent posséder des pompes à efflux, qui sont des protéines membranaires qui transportent activement les antibiotiques hors de la cellule. Ces pompes peuvent diminuer les concentrations intracellulaires d’antibiotiques, réduisant ainsi leur efficacité.
3. Perméabilité altérée de la membrane externe :
- Des modifications dans la structure et la composition de la membrane externe bactérienne peuvent limiter la pénétration des antibiotiques dans la cellule. Cela peut se produire par des modifications telles qu'une diminution de l'expression des porines, une production accrue d'exopolysaccharides ou des modifications de la composition lipidique de la membrane.
4. Formation de biofilm :
- Les bactéries peuvent former des communautés protectrices appelées biofilms, où elles sont intégrées dans une matrice autoproduite de substances polymères extracellulaires (EPS). Les biofilms agissent comme des barrières physiques qui empêchent la pénétration des antibiotiques et protègent les cellules enfermées de l'action des antibiotiques.
5. Systèmes toxine-antitoxine :
- Certaines bactéries possèdent des systèmes toxine-antitoxine (TA), qui sont des modules génétiques constitués d'une toxine stable et d'une antitoxine labile. Dans des conditions normales, l'antitoxine neutralise l'activité de la toxine. Cependant, lorsqu’elle est exposée à des antibiotiques, l’antitoxine est dégradée, libérant la toxine, qui inhibe la croissance et la division cellulaire, conduisant à un état de dormance.
6. Adaptations métaboliques :
- Les bactéries persistantes peuvent avoir des adaptations métaboliques qui leur permettent de contourner ou de vaincre les cibles antibiotiques. Par exemple, certaines bactéries peuvent utiliser des voies métaboliques alternatives pour contourner les étapes inhibées par les antibiotiques.
7. Détection du quorum :
- Le quorum sensing est un mécanisme de communication de cellule à cellule utilisé par les bactéries pour coordonner l'expression des gènes en fonction de la densité de population. Certains antibiotiques peuvent induire un quorum sensing, conduisant à l’activation de gènes de résistance aux antibiotiques ou à la formation de structures protectrices.
8. Hétérogénéité des sous-populations :
- Les populations bactériennes peuvent présenter une hétérogénéité phénotypique, où différentes sous-populations ont des profils de sensibilité aux antibiotiques distincts. Les cellules persistantes peuvent représenter une sous-population présentant une tolérance inhérente aux antibiotiques.
9. Réponses au stress :
- Les bactéries peuvent activer diverses voies de réponse au stress lors d'une exposition aux antibiotiques, conduisant à la production de facteurs de protection qui améliorent la survie. Ces réponses peuvent impliquer la régulation positive de gènes liés à la réparation, à la détoxification et aux défenses antioxydantes de l’ADN.
Les bactéries persistantes posent des défis importants dans le traitement des infections chroniques et récurrentes. Comprendre les mécanismes de persistance est crucial pour développer des stratégies visant à vaincre la résistance aux antibiotiques et à améliorer les résultats du traitement.
