Le mode de vie des bactéries modifie l'évolution de la résistance aux antibiotiques

« Le mode de vie des bactéries modifie l'évolution de la résistance aux antibiotiques », source Université de Pittsburgh.

Le mode de vie des bactéries, qu’il s’agisse de cellules indépendantes ou de bactéries vivants en communauté au sein d’un biofilm, détermine la manière dont elles développent la résistance aux antibiotiques, ce qui pourrait permettre une approche plus personnalisée du traitement antimicrobien et du contrôle des infections.

Bactéries formant un biofilm sur une bille en plastique. Crédit Vaughn Cooper.

Des chercheurs de l’École de médecine de l’Université de Pittsburgh ont à plusieurs reprises exposé des bactéries à un antibiotique, la ciprofloxacine, pour les forcer une évolution rapide.

Comme prévu, les bactéries ont développé une résistance à l’antibiotique, mais étonnamment, leur mode de vie a affecté des adaptations spécifiques qui ont émergé, selon une étude publiée aujourd'hui dans eLife.

« Ce que nous simulons au laboratoire se passe à l'état sauvage, en clinique, lors du développement de la pharmacorésistance », a déclaré le responsable de l’étude, Vaughn Cooper, directeur du Center for Evolutionary Biology and Medicine à Pitt. « Nos résultats montrent que la croissance des biofilms conditionne l'évolution de la résistance aux médicaments. » Selon l'auteur principal de l'étude, Alfonso Santos-Lopez, chercheur en postdoc dans le laboratoire de Cooper, cette découverte pourrait révéler des vulnérabilités qui pourraient s'avérer utiles lors du traitement d'infections pharmaco-résistantes.

« La résistance aux antibiotiques est l'un de nos principaux problèmes en médecine », a déclaré Santos-Lopez. « Nous devons développer de nouveaux traitements, et l'une des idées est de tirer parti de ce que le domaine appelle la ‘sensibilité collatérale’. Lorsque les bactéries développent une résistance à un médicament, cela peut exposer une vulnérabilité à une classe d'antibiotiques différente, capable de tuer efficacement les bactéries. »

La connaissance de ces relations évolutives de va-et-vient pourrait simplifier la tâche de la prescription d'antibiotiques, a déclaré Santos-Lopez.

Dans cette expérience, lorsque le biofilm a développé une résistance à la ciprofloxacine, il est devenu sans défense contre les céphalosporines. Les bactéries en suspension libre n'ont pas développé cette même faille dans leur armure, même si elles sont devenues 128 fois plus résistantes à la ciprofloxacine que les bactéries cultivées dans le biofilm.

Selon la coauteur de l'étude, Michelle Scribner, étudiante au doctorat dans le laboratoire de Cooper, ces résultats mettent en évidence l'importance d'étudier les bactéries telles qu'elles se produisent naturellement, au sein de biofilms.

« Les biofilms constituent un mode de vie plus pertinent sur le plan clinique », a déclaré Scribner. « Ils sont considérés comme le principal mode de croissance des bactéries vivant dans le corps. La plupart des infections sont causées par des biofilms sur des surfaces. »