Régulièrement et sans relâche, la bactérie qui cause la gonorrhée a échappé aux défenses des médicaments, acquérir une résistance à des médicaments autrefois fiables, dont la pénicilline, tétracycline, et la ciprofloxacine. Ces anciens piliers ne sont plus utilisés pour traiter les maladies sexuellement transmissibles.

En 2010, après quelques tensions de Neisseria gonorrhoeae , la bactérie responsable de la gonorrhée, a commencé à montrer une résistance à l'une des dernières classes d'antibiotiques restantes, les Centers for Disease Control and Prevention ont commencé à recommander « la bithérapie, " ce qui signifie que les médecins prescrivent désormais deux médicaments en même temps pour lutter contre la gonorrhée. Actuellement, ces deux médicaments sont la ceftriaxone, un membre de la classe d'antibiotiques des céphalosporines, et l'azithromycine.

Avec des craintes croissantes que la gonorrhée puisse briser ces dernières défenses, le travail de chercheurs comme le cristallographe Christopher Davies, Doctorat., est cruciale.

"Nous examinons au niveau moléculaire les événements qui inquiètent tout le monde dans les cliniques, " dit Davies, professeur au Département de biochimie et de biologie moléculaire et directeur du Centre MUSC de biologie structurale.

L'équipe de Davies vient de publier un article montrant comment les céphalosporines se lient et inactivent une protéine gonococcique appelée penicilline-binding protein 2 (PBP2). Dirigé par le boursier postdoctoral Avinash Singh, Doctorat., les chercheurs ont montré que la protéine subit des changements structurels clés, comprenant la torsion et l'enroulement d'une boucle pour lier l'antibiotique, qui améliorent la réaction avec les céphalosporines. Sans ces changements, la protéine réagirait beaucoup plus lentement avec l'antibiotique.

Davies a expliqué que tous les antibiotiques fonctionnent en ciblant des fonctions essentielles dans un bogue particulier. Les céphalosporines agissent en attaquant la paroi cellulaire bactérienne.

Normalement, PBP2 se déplace le long de la membrane cytoplasmique de la cellule bactérienne, s'étendant dans l'espace entre la membrane cytoplasmique et la membrane externe, à la recherche de peptides auxquels se lier. La protéine relie les peptides ensemble pour créer un maillage, tout comme un sac d'oignons à l'épicerie, dit Davies. Mais les antibiotiques interviennent pour se lier à la protéine avant qu'elle ne puisse atteindre un peptide.

"La protéine se déplace normalement autour de la couche membranaire, mais son site actif est bloqué par l'antibiotique, donc toutes ces interactions potentielles avec le substrat peptidique sont infructueuses, ", a déclaré Davies.

Avec la protéine hors service et ne construisant pas le maillage, des trous commencent à apparaître dans la paroi cellulaire. Le cytoplasme commence à s'échapper, et la cellule éclate et meurt, dit Davies.

Pourtant les souches résistantes, qui ont été identifiés au Japon, La France, Espagne et plus récemment au Canada, échapper à l'action létale des céphalosporines en empêchant l'antibiotique de se lier à la protéine cible. La manière dont ils y parviennent est un axe majeur de la recherche de Davies.

Il existe une soixantaine de mutations sur la protéine PBP2 dans les souches résistantes de la gonorrhée. L'équipe de Davies a identifié six mutations qui sont à l'origine de la résistance et examine comment les mutations modifient la façon dont la protéine réagit aux antibiotiques.

Une fois que les chercheurs auront compris comment les mutations empêchent les antibiotiques de faire leur travail, de nouveaux médicaments peuvent être développés, dit Davies. Savoir quelles mutations sont importantes peut également permettre de développer un test de diagnostic pour dire aux médecins si un patient particulier a une souche résistante et, donc, quels médicaments prescrire.

Davies a déclaré qu'il semble que les mutations restreignent la flexibilité de la protéine, empêchant les changements structurels nécessaires pour lier l'antibiotique. Cela déclenche un nouveau mystère. Si ces mouvements sont essentiels à son travail de liaison aux peptides et de construction du maillage qui maintient la paroi cellulaire intacte, comment les mutations peuvent-elles bloquer l'antibiotique tout en permettant la réaction normale ? "C'est l'aspect le plus fascinant de notre recherche, ", a déclaré Davies.

« C'est une fonction essentielle, donc les mutations ne peuvent pas trop changer la protéine. Il doit être capable de discriminer. Discriminer contre un antibiotique tout en conservant la liaison et la réaction normales avec leur substrat est un équilibre délicat qu'ils doivent négocier, " il a dit.

Cet équilibre pourrait être la raison pour laquelle la gonorrhée résistante aux antibiotiques ne s'est pas propagée aussi rapidement que prévu.

"Il y a un coût de remise en forme. Ils ne fonctionnent pas aussi bien que leurs homologues sensibles, et c'est probablement pour cette raison qu'ils ne se propagent pas aussi vite que les gens le craignaient, ", a déclaré Davies.

Bien que la gonorrhée de type résistant ne se propage pas aussi rapidement que le craignaient les responsables de la santé publique, il y a eu une augmentation du nombre de cas de gonorrhée sensible, ainsi que d'autres maladies sexuellement transmissibles.

Les diagnostics de gonorrhée ont augmenté de 67 % entre 2013 et 2017, D'après le CDC.

"Nous nous attendons à ce que la gonorrhée finisse par user notre dernier antibiotique hautement efficace, et des options de traitement supplémentaires sont nécessaires de toute urgence, " a déclaré Gail Bolan, MARYLAND., directeur de la Division de la prévention des MST du CDC, quand il a publié ces chiffres.

La Caroline du Sud a le quatrième taux le plus élevé de gonorrhée, selon une analyse des chiffres du CDC par les centres de test de santé, un service d'essais en laboratoire.

Eric Meissner, spécialiste des maladies infectieuses MUSC, MARYLAND., Doctorat., a déclaré qu'il n'est pas tout à fait clair pourquoi les taux de MST augmentent.

"Nous savons qu'il existe des interventions éprouvées que les individus peuvent utiliser, y compris l'utilisation régulière de préservatifs, qui réduisent considérablement les risques de contracter une maladie sexuellement transmissible. Ainsi, l'augmentation des taux de MST suggère qu'il y a un besoin de plus d'interventions de santé publique et d'éducation, " il a dit.

Bien que la gonorrhée ne soit pas mortelle, il peut causer des problèmes à vie s'il n'est pas traité, y compris l'infertilité et la susceptibilité à d'autres maladies sexuellement transmissibles, comme le VIH.

"Une chose importante que les gens sachent, c'est que vous pouvez avoir la gonorrhée et ne pas avoir de symptômes, vous ne pouvez donc pas compter uniquement sur l'absence de symptômes pour rassurer que vous ou votre partenaire sexuel n'avez pas la gonorrhée, " Meissner a dit. " Les personnes sexuellement actives à risque d'exposition à la gonorrhée devraient subir des tests réguliers ".

Pendant ce temps, Davies et son équipe poursuivent leur travail en laboratoire. La prochaine étape consiste à comprendre comment la protéine peut encore remplir sa fonction essentielle normale tout en évitant les antibiotiques. Le groupe a des idées qu'il va mettre à l'épreuve, il a dit.

Meissner a déclaré que la résistance aux antibiotiques préoccupe les médecins de la clinique.

"Même si la souche spécifique étudiée par le Dr Davies est rare, il est important de noter que l'émergence de résistances dans la gonorrhée est une réelle préoccupation, " a déclaré Meissner.