Alors que les antibiotiques actuels perdent de leur efficacité contre les agents pathogènes multirésistants, les chercheurs cherchent des remplaçants potentiels dans des endroits improbables. Maintenant, une équipe a identifié des bactéries avec une activité antibiotique prometteuse contre des agents pathogènes connus, même des organismes dangereux, comme le microbe qui cause les infections à SARM—dans le mucus protecteur qui recouvre les jeunes poissons.

Les chercheurs présenteront leurs résultats aujourd'hui lors de la réunion et exposition nationale du printemps 2019 de l'American Chemical Society (ACS).

"Pour nous, tout microbe du milieu marin qui pourrait fournir un nouveau composé mérite d'être exploré, " dit Sandra Loesgen, Doctorat., chercheur principal du groupe.

Selon Loesgen, qui est à l'Oregon State University, alors que de nouveaux réactifs chimiques ont été trouvés dans le microbiome humain, l'équivalent marin reste relativement peu étudié. Une mine d'or potentielle de microbes est le mucus qui recouvre la surface des poissons. Cette substance visqueuse protège les poissons des bactéries, champignons, et les virus dans leur environnement, piéger les microbes avant qu'ils ne provoquent des infections. La boue est également riche en polysaccharides et peptides connus pour avoir une activité antibactérienne.

"Le mucus de poisson est vraiment intéressant car l'environnement dans lequel vivent les poissons est complexe, " dit Molly Austin, étudiante en licence de chimie au laboratoire de Loesgen, qui a mené certaines des études. "Ils sont en contact permanent avec leur environnement avec de nombreux virus pathogènes." Selon Austin, il serait intéressant de savoir s'il y a quelque chose dans le mucus, qui protège le poisson, pourrait réellement aider à protéger les humains.

Collaboratrice Erin (Misty) Paig-Tran, Doctorat., qui est à la California State University, Fullerton, fourni le mucus, écouvillonné de juvéniles de poissons d'eau profonde et de surface capturés au large de la côte sud de la Californie. L'équipe a examiné les jeunes poissons car ils ont un système immunitaire moins développé et plus de mucus à l'extérieur de leurs écailles qui pourraient contenir une plus grande concentration de bactéries actives que les poissons adultes.

Loesgen, Austin et l'étudiante diplômée Paige Mandelare ont isolé et criblé 47 souches différentes de bactéries de la boue. Cinq extraits bactériens fortement inhibés résistants à la méthicilline S. aureus (SARM), et trois inhibés Candida albicans , un champignon pathogène pour l'homme. Une bactérie du mucus dérivé d'une perchaude rose particulière du Pacifique a montré une forte activité contre le SARM et contre une lignée cellulaire de carcinome du côlon. Austin concentre maintenant son travail sur la Pseudomonas aeruginosa , une bactérie à Gram négatif dérivée de ce poisson, pour étudier les nombreux produits naturels de phénazine et antibiotiques potentiellement intéressants que cette bactérie fabrique.

Alors que les membres de l'équipe s'intéressent à de nouvelles sources d'antibiotiques pour aider les humains, ils cherchent également d'autres façons d'appliquer ces connaissances. Par exemple, l'étude du mucus de poisson pourrait également aider à réduire l'utilisation d'antibiotiques en pisciculture en conduisant à de meilleurs antibiotiques spécifiquement ciblés sur les microbes accrochés à certains types de poissons.

Mais d'abord, les chercheurs veulent comprendre des questions plus fondamentales. Par exemple, "Nous ne savons même pas ce qu'est un microbiome sain, " dit Loesgen. Elle explique qu'il n'est pas clair si les bactéries qu'ils ont étudiées dans la bave de poisson étaient typiques de leurs microbiomes et protègent leurs hôtes, ou si ces bactéries venaient de faire du stop sur ces poissons individuels. En savoir plus sur les microbiomes sains des poissons et sur la façon dont les facteurs environnementaux dans le Pacifique peuvent les affecter pourrait aider à éclairer les efforts de conservation, disent les chercheurs.