Un mortel, bactérie résistante aux antibiotiques peut être stérilisée en détournant son système d'acquisition d'hème, ce qui est essentiel à sa survie. La nouvelle stratégie, développé par des chercheurs et collègues de l'Université de Nagoya au Japon, a été publié dans la revue ACS Biologie Chimique .

Pseudomonas aeruginosa est une bactérie dangereuse qui provoque des infections en milieu hospitalier et chez les personnes dont le système immunitaire est affaibli. Il peut provoquer des infections du sang et une pneumonie, tandis que les infections graves peuvent être mortelles. Très résistant au traitement antibiotique, P. aeruginosa est l'un des agents pathogènes les plus critiques nécessitant de toute urgence des stratégies de traitement alternatives, selon l'Organisation mondiale de la santé.

Cette bactérie est l'une des nombreuses qui ont développé un système qui leur permet d'acquérir du fer difficile d'accès du corps humain. Le fer est essentiel à la croissance et à la survie des bactéries, mais chez l'homme, la plus grande partie est contenue dans le complexe « hème » de l'hémoglobine. Pour s'en emparer, P. aeruginosa et d'autres bactéries sécrètent une protéine, appelé HasA, qui s'accroche à l'hème dans le sang. Ce complexe est reconnu par un récepteur membranaire de la bactérie appelé HasR, permettant l'entrée de l'hème dans la cellule bactérienne, tandis que HasA est recyclé pour ramasser plus d'hème.

Le chimiste bioinorganique Osami Shoji de l'Université de Nagoya et ses collaborateurs ont trouvé un moyen de détourner ce « système d'acquisition de l'hème » pour l'administration de médicaments. Ils ont développé une poudre formée de HasA et du pigment gallium phtalocyanine (GaPc), lequel, lorsqu'il est appliqué à une culture de P. aeruginosa , a été consommé par la bactérie.

"Lorsque le pigment est exposé à la lumière proche infrarouge, des espèces réactives nocives de l'oxygène sont générées à l'intérieur des cellules bactériennes, " explique Shoji. Une fois testé, plus de 99,99 pour cent des bactéries ont été tuées après un traitement avec une micromolaire de HasA avec GaPc et dix minutes d'irradiation.

La stratégie a également fonctionné sur d'autres bactéries avec le récepteur HasR sur leurs membranes, mais pas sur ceux sans elle.

Le système d'acquisition de l'hème est tellement essentiel à la survie de ces bactéries qu'il ne devrait pas changer, ce qui rend peu probable que la bactérie développe une résistance à cette stratégie médicamenteuse, croient les chercheurs.

« Nos résultats soutiennent l'utilisation de protéines hème artificielles comme cheval de Troie pour administrer de manière sélective des antimicrobiens aux bactéries cibles, permettant leur stérilisation spécifique et efficace, indépendamment de la résistance aux antibiotiques, " rapporte l'équipe dans son étude.

Les chercheurs visent ensuite à tester leur stratégie de traitement des infections, et travaillent sur la modification de leur approche pour stériliser d'autres agents pathogènes qui possèdent un système d'acquisition d'hème similaire.

L'article, "Le détournement du système d'acquisition de l'hème de Pseudomonas aeruginosa pour la livraison de phtalocyanine comme antimicrobien, " a été publié dans ACS Biologie Chimique .