Un nombre croissant d'agents pathogènes développent une résistance à un ou plusieurs antibiotiques, menaçant notre capacité à traiter les maladies infectieuses. Selon une étude publiée le 20 juin dans Journal biophysique , une nouvelle méthode simple pour mesurer le temps qu'il faut pour tuer une population bactérienne pourrait améliorer la capacité des cliniciens à traiter efficacement les souches tolérantes aux antimicrobiens qui sont en passe de devenir résistantes.

"Ces résultats permettent de mesurer la tolérance, qui était auparavant largement négligée en milieu clinique, ", déclare Nathalie Balaban, auteure principale de l'étude de l'Université hébraïque de Jérusalem. " La mesure de la tolérance de routine pourrait fournir des informations précieuses sur la durée des traitements antibiotiques, réduire les risques de sous-traitement et de sur-traitement. Par ailleurs, les données compilées à partir de telles mesures pourraient donner une estimation de l'ampleur réelle du phénomène de tolérance, ce qui est actuellement une inconnue totale."

Selon l'Organisation mondiale de la santé, La résistance aux antibiotiques est l'une des plus grandes menaces pour la santé mondiale et met en péril les progrès de la médecine moderne. En raison de la pression sélective, les agents pathogènes acquièrent une résistance par des mutations qui rendent l'antibiotique moins efficace, par exemple, en interférant avec la capacité d'un médicament à se lier à sa cible. Actuellement, les cliniciens déterminent quel antibiotique et quelle dose prescrire en évaluant les niveaux de résistance à l'aide d'une métrique de routine appelée concentration minimale inhibitrice (CMI) - la concentration minimale de médicament requise pour empêcher la croissance bactérienne.

Bien que les souches résistantes continuent de croître malgré l'exposition à des concentrations élevées de médicaments, les souches tolérantes peuvent survivre à des concentrations mortelles d'un antibiotique pendant une longue période de temps avant de succomber à ses effets. La tolérance est souvent associée à l'échec du traitement et à la rechute, et il est considéré comme un tremplin vers l'évolution de la résistance aux antibiotiques. Mais contrairement à la résistance, la tolérance est mal comprise et n'est actuellement pas évaluée en milieu de soins.

« L'absence d'une mesure quantitative signifie que cet aspect du traitement repose en grande partie sur l'expérience du médecin individuel ou de la communauté, " dit le premier auteur Asher Brauner, un doctorant dans le laboratoire de Balaban. « Cela peut entraîner un traitement trop court, augmenter le risque de rechute et d'évolution des résistances, ou beaucoup trop longtemps, provoquant inutilement des effets secondaires, rejet de déchets d'antibiotiques dans l'environnement, et des frais supplémentaires."

Pour résoudre ce problème, Balaban et son équipe ont développé une métrique de tolérance appelée durée minimale pour tuer 99% de la population (MDK99). Le protocole, qui peut être effectué manuellement ou à l'aide d'un système robotique automatisé, implique l'exposition de populations d'environ 100 bactéries dans des plaques à micropuits séparées à différentes concentrations d'antibiotiques pendant des périodes de temps variées, tout en déterminant la présence ou l'absence de survivants.

Les chercheurs ont appliqué MDK99 à six Escherichia coli souches, qui a montré des niveaux de tolérance allant de 2 à 23 heures sous traitement à l'ampicilline. Le MDK99 facilite également les mesures d'un cas particulier de tolérance connu sous le nom de persistance dépendante du temps - la présence de sous-populations de bactéries temporairement dormantes qui sont tuées plus lentement que la majorité de la population à croissance rapide. Comme d'autres formes de tolérance, la persistance en fonction du temps peut conduire à des infections récurrentes, car les quelques bactéries survivantes peuvent rapidement se développer pour reconstituer l'ensemble de la population une fois le traitement antibiotique arrêté.

"Un message à retenir de ceci est qu'il est important de terminer un traitement antibiotique tel que prescrit, même après la disparition des symptômes, " dit Balaban. " Le traitement partiel donne aux mutations de tolérance et de persistance un avantage sélectif, et ceux-ci, à son tour, accélérer le développement de la résistance.

Dans les études futures, Balaban et son équipe utiliseront le MDK99 pour étudier l'évolution de la tolérance chez les patients. De plus, la capacité de déterminer systématiquement le niveau de tolérance des souches en laboratoire pourrait faciliter la recherche sur le terrain. « Si mis en œuvre dans les laboratoires de microbiologie clinique des hôpitaux, MDK99 pourrait permettre la classification efficace des souches bactériennes comme tolérantes, résistant, ou persistant, aider à orienter les décisions de traitement, " dit Balaban. " A la fin, comprendre la tolérance et trouver un moyen de la combattre pourrait réduire considérablement le risque toujours croissant de résistance. »