Des polymères antimicrobiens peu coûteux, doux pour la peau et très efficaces pour tuer les microbes ont été développés par les chercheurs d'A*STAR1. Ils sont prometteurs pour une utilisation dans les gommages chirurgicaux et les désinfectants.

La plupart des antibiotiques agissent en perturbant les voies biochimiques spécifiques utilisées par les microbes pour fabriquer les protéines et les enzymes essentielles à leur survie. Cette stratégie les rend mortels pour les microbes mais sans danger pour les cellules des humains et des autres mammifères. Cependant, il est facile pour les microbes de développer une résistance à ces antibiotiques, ce qui a conduit au problème répandu des microbes multirésistants aux médicaments.

Les composés antimicrobiens du système immunitaire du corps utilisent une tactique différente :ils combattent les microbes en détruisant leurs membranes. Étant donné que cette approche est basée sur les propriétés électriques inhérentes à la membrane cellulaire, c'est beaucoup plus dur, sinon impossible, pour que les microbes développent une résistance.

Maintenant, Yi Yan Yang de l'A*STAR Institute of Bioengineering and Nanotechnology et ses collègues, en collaboration avec IBM Almaden Research Center, ont développé de puissants polymères antimicrobiens qui utilisent la même stratégie. Les polymères aux structures optimisées ont tué près de 100 % des microbes en deux minutes. Ils étaient également plus doux sur la peau des souris que les gommages chirurgicaux commerciaux actuellement utilisés en milieu clinique.

"Nos polymères tuent un large spectre de microbes, en particulier le Pseudomonas aeruginosa difficile à tuer, plus rapide que n'importe lequel des nombreux peptides et polymères antimicrobiens rapportés à ce jour, " commente Yang. "Avec leur effet bactéricide ultra-rapide et leur compatibilité cutanée, ces polymères sont des candidats prometteurs pour une utilisation comme gommages chirurgicaux, lave-mains et désinfectants, " Elle ajoute.

Les polymères ont deux composants clés :des charges positives et des parties hydrophobes. Leurs composants chargés positivement interagissent avec les membranes chargées négativement des microbes pathogènes, tandis que les parties hydrophobes des polymères pénètrent dans les deux couches de cellules graisseuses à l'intérieur des membranes. Cette double action rompt la membrane et détruit le microbe. Puisque les surfaces des cellules de mammifères sont moins chargées négativement que celles des microbes, les cellules telles que les globules rouges sont immunisées contre l'action des polymères.

Les chercheurs ont découvert que l'utilisation répétée du polymère à des doses sublétales n'entraînait pas de résistance bactérienne. En outre, les polymères sont peu coûteux à fabriquer et peuvent être synthétisés à partir de matières premières disponibles dans le commerce.

« En s'appuyant sur ce travail, nous développons des versions biodégradables des polymères, " dit Yang. "Ils sont conçus pour se dégrader en bénignes, composés respectueux de l'environnement. De tels polymères antimicrobiens biodégradables peuvent être utilisés comme conservateurs dans les cosmétiques et même les produits alimentaires."