Comment les bactéries réagissent à l'exposition aux biocides ?

« Comment les bactéries réagissent à l'exposition aux biocides ? » source Applied and Environmental Microbiology.

Les antiseptiques et les désinfectants sont omniprésents et essentiels dans notre quête pour contrôler et éliminer les agents pathogènes. Les mécanismes par lesquels les bactéries tolèrent les concentrations résiduelles de ces produits quotidiens sont pour la plupart inconnus.

L'analyse transcriptomique par Pereira et al. (Short- and Long-Term Transcriptomic Responses of Escherichia coli to Biocides: a Systems Analysis ou Réponses transcriptomiques à court et à long terme de Escherichia coli aux biocides: une analyse des systèmes) a montré que Escherichia coli passe d'une régulation précoce à la hausse des chaperons à une régulation à la baisse tardive de la motilité et de la chimiotaxie et à l'induction de régulateurs de biofilm lorsqu'ils sont exposés à des biocides. L'homéostasie du zinc s'est avérée être un facteur clé de la survie bactérienne de l'exposition aux biocides conventionnels. Ces découvertes ouvrent une fenêtre sur le riche répertoire que les bactéries utilisent pour survivre et sur des cibles potentielles pour les contrôler plus efficacement.

Résumé

Les mécanismes de la réponse bactérienne aux biocides sont mal connus, malgré leur large application. Pour identifier la base génétique et les voies impliquées dans la réponse au stress des biocides, nous avons exposé les populations de Escherichia coli à 10 biocides omniprésents.

En comparant les réponses transcriptionnelles entre une exposition à court terme (30 min) et une exposition à long terme (8 à 12 h) au stress biocide, nous avons établi des groupes de gènes et des voies communes impliquées dans les réponses au stress générales et spécifiques au biocide.

Notre analyse a révélé une chorégraphie temporelle, allant de la régulation à la hausse des protéines chaperons à la répression subséquente de la motilité et des voies de chimiotaxie et à l'induction d'un pool anaérobie d'enzymes et de régulateurs de biofilm. Une analyse systématique des données transcriptionnelles a identifié un cluster de gènes régulé par le gène zur comme étant très actif dans la réponse au stress contre l'hypochlorite de sodium et l'acide peracétique, présentant un lien entre la réponse au stress biocide et l'homéostasie du zinc. Les tests de sensibilité avec des mutants knock-out (dont le gène est inactivé -aa) ont validé nos résultats et fournissent des cibles claires pour une investigation en aval des mécanismes d'action impliqués.

Importance

Les produits antiseptiques et désinfectants sont d'une grande importance pour contrôler et éliminer les agents pathogènes, en particulier dans des environnements tels que les hôpitaux et l'industrie alimentaire. Ces produits sont largement distribués et souvent mal réglementés. Des éclosions occasionnelles ont été associées à des microbes résistants à ces composés, et les chercheurs ont indiqué une résistance croisée potentielle avec les antibiotiques. Malgré cela, il existe de nombreuses lacunes dans les connaissances sur la réponse au stress bactérien et les mécanismes de résistance microbienne aux antiseptiques et aux désinfectants. Nous avons étudié la réponse au stress de la bactérie Escherichia coli à 10 produits chimiques désinfectants et antiseptiques courants pour faire la lumière sur les mécanismes potentiels de tolérance à de tels composés.

Dans la conclusion, les auteurs notent,

Enfin, en dehors de son mérite intellectuel sur la physiologie bactérienne, disséquer la réponse bactérienne au stress biocide et comprendre les mécanismes potentiels de tolérance et de résistance sont cruciaux lorsqu'il s'agit d'éclairer les futures politiques et directives sur l'utilisation des biocides.

NB : La transcriptomique est l'étude de l'ensemble des ARN messagers transcrits à partir d'un génome. Les études qui analysent le transcriptome de différentes cellules font appel aux méthodes modernes de séquençage.