La résistance bactérienne aux antibiotiques est un problème de plus en plus important pour les soins de santé, agriculture et hygiène, grâce à leur utilisation aveugle et souvent excessive.
Bien que naturel, les petites molécules antimicrobiennes d'origine végétale peuvent offrir une solution potentielle, ils manquent souvent d'activité et de sélectivité suffisantes pour répondre aux besoins en antibiotiques, et l'activation de leurs méthodes conventionnelles peut ne pas être compatible avec les applications biomédicales.
Maintenant, cependant, une équipe internationale de chercheurs pense avoir découvert une réponse à ces problèmes.
Dans une nouvelle étude, publié dans la revue Nano Futures , l'équipe montre qu'il est possible d'utiliser un plasma à pression atmosphérique pour potentialisation en une seule étape de l'activité de certains terpènes - les hydrocarbures insaturés volatils trouvés dans les huiles essentielles des plantes - sans avoir besoin de produits chimiques ou de chauffage.
Co-auteur principal Dr Kateryna Bazaka, de l'Université de technologie du Queensland (QUT), Australie, a déclaré:"Les bactéries sont les survivants ultimes. Elles ont une capacité inégalée pour produire de nouvelles générations en seulement 20 minutes, développer rapidement une résistance même aux médicaments les plus puissants, y compris les antibiotiques ciblés, et génétique extraordinaire, métabolique, et la diversité physiologique et les capacités d'adaptation évolutives.
"Ce n'est pas une surprise, donc, que malgré le développement d'antibiotiques synthétiques puissants, les bactéries restent l'une des principales causes de mortalité dans le monde."
Co-auteur principal, le professeur Ken Ostrikov, de QUT, a déclaré : « Il y a bien sûr des inconvénients aux antibiotiques. surtout chez les jeunes, âgé, et les patients immunodéprimés. Le plus alarmant, ils contribuent au développement d'agents pathogènes résistants aux antibiotiques.
« Le développement de nouvelles stratégies et de nouveaux matériaux antibiotiques est, donc, crucial."
L'approche de l'équipe consistait à utiliser des métabolites secondaires végétaux (MSP). Les PSM sont très diversifiés, avec plus de 12, 000 alcaloïdes, 8, 000 composés phénoliques, et 25, 000 terpénoïdes actuellement connus. En outre, le rôle naturel de nombreux métabolites secondaires des plantes est d'inactiver les bactéries, ce pour quoi elles ont évolué de manière efficace sur une période extrêmement longue. Dernièrement, les processus microbiens et les composants qu'ils ciblent peuvent être différents de ceux des antibiotiques conventionnels, en minimisant potentiellement l'incidence de la résistance croisée.
Cependant, « activer » les propriétés antimicrobiennes des PSM à des doses sûres nécessite souvent un chauffage ou une manipulation chimique, rendant le processus soit impraticable, cher, ou laissant une efficacité réduite.
Pour surmonter cela, l'équipe a expérimenté l'utilisation de conditions de non-équilibre du plasma à pression atmosphérique pour obtenir rapidement, activation en une seule étape de certains terpènes, sans l'utilisation de produits chimiques ou de chauffage.
Ils ont ensuite testé l'efficacité des PSM activés contre une variété de bactéries, dont Staphylococcus aureus, les bactéries souvent responsables d'infections à staphylocoques.
Le Dr Bazaka a déclaré :« Nous avons découvert qu'un terpinène-4-ol activé, un PSM avec une activité à large spectre documentée, produit une diminution statistiquement significative du nombre d'unités bactériennes formant des colonies, avec une inactivation complète obtenue dans les cinq minutes suivant l'exposition.
"Nos résultats démontrent que le traitement au plasma peut être potentiellement utilisé pour améliorer la capacité du PSM à atteindre et à modifier la membrane du micro-organisme bactérien, et interagir avec des cibles intracellulaires.
"Significativement, l'approche d'activation est générique, et pourrait donc potentiellement être appliqué à d'autres molécules et à leurs mélanges dans le but d'élargir la gamme d'agents antimicrobiens efficaces pour la désactivation des organismes pathogènes en hygiène, applications médicales et alimentaires."