Se cachant à l'intérieur des tuyaux et sur les surfaces des dispositifs médicaux à demeure, couches gluantes de bactéries, appelés biofilms, causer des problèmes allant de la contamination à grande échelle des produits à des infections chroniques potentiellement mortelles. Les biofilms sont notoirement difficiles à éliminer, ce qui n'est pas surprenant étant donné que l'une de leurs principales fonctions est de protéger les bactéries enfermées contre des menaces telles que la prédation, antibiotiques, et des agents de nettoyage chimiques.

Eau de Javel, produits de nettoyage oxydants agressifs, et les détergents dérivés de la pétrochimie appelés tensioactifs combinés à un lavage sont les méthodes les plus efficaces pour éliminer les biofilms. Cependant, l'eau de Javel et les produits chimiques agressifs sont évidemment inappropriés pour une utilisation dans des environnements biologiques, et tandis que les tensioactifs sont utilisés dans des produits tels que le savon pour les mains et les cosmétiques, beaucoup sont toxiques pour l'environnement et peuvent endommager les surfaces sur lesquelles ils sont utilisés.

Mais dans une étude publiée ce mois-ci dans une revue à comité de lecture Langmuir , des chercheurs de l'Université de Tsukuba ont trouvé une nouvelle façon de lutter contre les biofilms en utilisant des agents nettoyants dérivés des microbes eux-mêmes.

« Certaines levures Candida peuvent produire naturellement des biosurfactants appelés sophorolipides lors de la fermentation des huiles, " explique le co-auteur principal, le professeur Andrew Utada. " Des études antérieures ont montré que les sophorolipides ont un certain degré d'activité antimicrobienne, mais il existe des informations contradictoires sur les effets de ces composés sur les biofilms composés du pathogène Gram-négatif Pseudomonas aeruginosa. »

Les bactéries à Gram négatif telles que P. aeruginosa et Escherichia coli sont une cause majeure d'infections nosocomiales, tuant des milliers de personnes chaque année. En utilisant des canaux microfluidiques, les chercheurs ont montré que les sophorolipides perturbent mieux les biofilms établis de P. aeruginosa que les tensioactifs chimiques couramment utilisés.

Étonnamment cependant, il n'y avait aucune preuve que les sophorolipides tuaient réellement la bactérie. Une souche mutante de P. aeruginosa qui produit des quantités excessives de matrice de biofilm a donc été utilisée pour examiner le mécanisme sous-jacent de la dispersion du biofilm, révélant que les sophorolipides semblent affaiblir l'interaction entre le biofilm et la surface sous-jacente et rompent la cohésion interne du biofilm lui-même, entraînant des perturbations.

Bien que les biosurfactants soient biodégradables et beaucoup moins nocifs pour l'environnement que leurs homologues chimiques, ils sont coûteux à produire. Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont testé les effets des sophorolipides en association avec le tensioactif chimique largement utilisé, le dodécyl sulfate de sodium, avec des résultats encourageants.

« Les tests de combinaison ont révélé une synergie entre les sophorolipides et les tensioactifs chimiques, avec les deux agents démontrant ensemble des effets antibiofilm plus forts à des concentrations environ 100 fois plus faibles que lorsque l'un ou l'autre était utilisé isolément, " dit le doctorant Bac Nguyen.

Bien que la réduction des coûts associés à la production de biosurfactants soit l'objectif à long terme, cette approche synergique de l'élimination du biofilm peut ouvrir de nouvelles portes pour le traitement des infections bactériennes persistantes induites par le biofilm.

L'article, "La synergie entre le biosurfactant sophorolipide et le SDS augmente l'efficacité de la rupture du biofilm de P. aeruginosa, " a été publié dans Langmuir .