Les bactéries et la libération d’oxygène dans l’atmosphère terrestre

Le second article, le plus lu par les lecteurs des articles de l’American Society for Microbiology, va à un article, The Great Oxidation Event: How Cyanobacteria Changed Life, sur le grand évènement qu’est l'oxydation, qui a été catalysée par des microbes !

Découvrez comment les cyanobactéries ont modifié la chimie de notre planète en libérant de l'oxygène dans l'atmosphère terrestre, entraînant l'évolution du métabolisme aérobie.

La Microbiologie est fantastique!

Silver goes to this article by @kartiksaiyer on the Great Oxidation Event, which was catalyzed by microbes! Learn how cyanobacteria changed the chemistry of our planet by releasing oxygen into Earth’s atmosphere, leading to evolution of aerobic metabolism: https://t.co/7S0AxPUf4Y

— ASM (@ASMicrobiology) December 29, 2022

L'article le plus lu en 2022 par les lecteurs de l'American Society for Microbiology

Et enfin, notre article le plus lu de 2022 explique ce qu’il faut faire si vous avez été exposé au virus de la variole du singe (monkeypox) et/ou si vous développez des symptômes de la maladie. Quand vous faire tester et quand vous faire vacciner. Connectez-vous en 2023 pour de nouvelles ressources en microbiologie à lire !

L'American Society for Microbiology (ASM) est la plus importante association de biologistes au monde.

And finally, our most-read article of 2022 breaks down what do to if you've been exposed to #monkeypox virus and/or develop symptoms of the disease, when to seek testing and when to get vaccinated. Tune in in 2023 for new microbiology resources to read! https://t.co/RxP4tBQM52

— ASM (@ASMicrobiology) December 30, 2022

Le blog vous a proposé de nombreux articles sur le sujet ici.

A propos des vaccins délivrés via des patchs cutanés solubles

«Vaccins délivrés via des patchs cutanés solubles», source ASM News.

Personne n'aime se faire piquer. Les patchs cutanés solubles sont la voie de l'avenir pour l'administration de vaccins. Ils sont efficaces, sûrs et pratiquement indolores. Pourquoi ne sont-ils pas encore une réalité ?

Comment fonctionnent les patchs cutanés à micro-aiguilles solubles ?

La peau sert de barrière de notre corps au monde extérieur, une régulation de ce qui entre et ce qui sort. Les chercheurs peuvent capitaliser sur la capacité naturelle de la peau à répondre à un agent pathogène envahissant. Les micro-aiguilles solubles peuvent administrer des vaccins directement dans le derme et les cellules immunitaires qui y résident, mais le terme «micro-aiguille» est un peu trompeur.

Un patch à micro-aiguilles a à peu près la taille d'un timbre. La structure en forme de cône de la micro-aiguille a une hauteur de 450 µm, soit plus de 50 fois plus petite que 1 inch (2,54 cm).

Un patch de micro-aiguilles produites par le laboratoire Tinker de la Boise State University en collaboration avec le laboratoire de microfabrication de l'Idaho. Image des micro-aiguilles de 0,64x sur un microscope stéréo Zeiss Stemi 2000-C.Source image créée avec Biorender.com.

Les micro-aiguilles sont en réalité des patchs de la taille d'un timbre et sont composées d'environ 100 cônes microscopiques. Ces cônes sont appelés micro-aiguilles simplement parce qu'ils peuvent pénétrer dans la peau, mais ils ne sont pas douloureux comme une aiguille intramusculaire. La texture d'un patch à micro-aiguilles a été décrite comme ressemblant à la langue d'un chat.

Bien qu'il existe de nombreuses formulations de micro-aiguilles à l'étude, elles sont souvent composées de solutions de sucre et de sel. La peau permet naturellement le sucre et le sel dans le corps. Tout type de vaccin, qu'il s'agisse d'une protéine, d'ARNm recouvert d'une nanoparticule lipidique ou d'un autre composant cellulaire d'un pathogène, peut ensuite être ajouté à la solution de sucre et de sel et séché. Une fois les micro-aiguilles appliquées sur la peau, l'humidité de la peau d'un patient peut dissoudre les micro-aiguilles et absorber les composants du vaccin. Les cellules immunitaires de la peau, appelées cellules présentatrices d'antigène (APCs pour Antigen Presenting Cells), reconnaissent alors les particules étrangères du vaccin et activent les cellules B et T. En quelques semaines, ces cellules créent la mémoire nécessaire pour prévenir de futures invasions du pathogène. Les cellules mémoire seront systémiques et pourront reconnaître les agents pathogènes dans tout le corps ainsi que les agents pathogènes pénétrant par la peau ou les muqueuses.

Pourquoi les patchs cutanés solubles sont-ils meilleurs que les aiguilles pour administrer des vaccins ?

Les micro-aiguilles préviennent la transmission ainsi que l'infection

Photo ci-contre. Des micro-aiguilles administrent le vaccin sur la peau, tandis que les vaccins intramusculaires doivent traverser la peau, la graisse et le muscle. Source créé avec Biorender.com.

La vaccination intramusculaire utilise une aiguille pour administrer des vaccins (par exemple, du matériel génétique pathogène ou des antigènes) à un grand groupe musculaire, souvent de la partie supérieure du bras. Ce type d'administration de vaccin est efficace pour prévenir une infection de s'installer et de provoquer une maladie, mais l'agent pathogène doit se trouver à l'intérieur du corps pour que le système immunitaire le reconnaisse. C'est l'une des raisons pour lesquelles vous pouvez toujours être infecté par le COVID-19 ou la grippe après avoir été vacciné.

Les patchs à micro-aiguilles solubles, en revanche, délivrent le vaccin sur la peau, déclenchant la réponse immunitaire de la peau. Le corps apprend alors à rechercher ce pathogène dans notre peau et nos muqueuses, ainsi qu'à l'intérieur du corps. Par exemple, les agents pathogènes qui se propagent par transmission de gouttelettes et pénètrent à travers les membranes muqueuses seront reconnus et neutralisés avant de s'installer dans les cellules des voies respiratoires.

Fait important, étant donné que les individus peuvent souvent propager un agent pathogène avant de présenter des symptômes, bloquer l'agent pathogène de pénétrer dans le corps en vaccinant à travers la peau, l'empêche également de se répliquer à un niveau propagable et réduit efficacement la transmission.

Malheureusement, le système immunitaire n'attrape pas toujours les agents pathogènes envahisseurs, même lorsqu'il est prêt à les rechercher. La vaccination avec un patch à micro-aiguilles soluble permet à la peau et aux muqueuses d'être à l'affût des agents pathogènes envahisseurs, mais si un agent pathogène traverse la peau et pénètre dans le corps, l'hôte est toujours protégé. Une fois que les APCs dans la peau reconnaissent les particules étrangères, les APCs se déplacent vers les ganglions lymphatiques et activent les cellules B et T pour une réponse immunitaire systémique. Les patchs à micro-aiguilles solubles offrent l'avantage distinct d'activer à la fois une protection locale au niveau de la peau, ainsi qu'un système de protection de tout le corps.

Les micro-aiguilles provoquent moins d'effets secondaires que les injections intramusculaires

Le temps nécessaire pour dissoudre un patch à micro-aiguilles est déterminé par la composition de la solution de sucre. Les patchs à micro-aiguilles peuvent être conçus pour se dissoudre en quelques minutes à quelques heures, permettant une libération plus lente qu'une injection intramusculaire, qui frappe le système immunitaire avec la dose entière de vaccin en une seule fois et provoque souvent une sensation de chaleur, d'enflure et de douleur au site d'injection. Bien que ce soit un signe positif et que le vaccin soit reconnu par le système immunitaire, cela peut être inconfortable.

De plus, les réponses immunitaires localisées avec des injections intramusculaires peuvent déclencher des réponses immunitaires systémiques, c'est pourquoi vous pouvez avoir le nez qui coule, des maux de gorge ou des maux de tête après la vaccination. Mais l'administration lente du vaccin à travers un patch soluble provoque une activation immunitaire sans réponse inflammatoire massive, ce qui signifie que l'administration du vaccin à micro-aiguille soluble permet une réponse immunitaire efficace avec moins d'effets secondaires. Ces propriétés (efficacité et réduction des effets secondaires) ont été évaluées pour une variété de vaccins administrés par patchs à micro-aiguilles.

Les vaccins cutanés solubles sont indolores

Le dernier avantage majeur de la vaccination par patch cutané soluble par rapport à l'administration intramusculaire traditionnelle est qu'il n'y a pas de douleur. Selon les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) des États-Unis, l'un des principaux obstacles à la vaccination est la peur de la douleur associée aux aiguilles. La plus grande douleur associée aux micro-aiguilles solubles est le retrait du patch adhésif.

Que faut-il pour faire des vaccins cutanés solubles une réalité ?

Dans l'ensemble, les patchs à micro-aiguilles solubles présentent de nombreux avantages par rapport aux vaccins intramusculaires, mais aucun vaccin homologué n'utilise cette méthode d'administration aux États-Unis. Pourquoi ?

Il reste trois défis majeurs auxquels sont confrontés les patchs à micro-aiguilles solubles : la variabilité du dosage, le stockage et la stérilité.

Dosage

Les micro-aiguilles sont conçues pour pénétrer l'épithélium et une partie des couches cutanées du derme. La quantité de vaccin qu'une personne recevra dépendra de l'épaisseur de sa peau, de la quantité d'humidité dans la peau et de la taille et de la solubilité du vaccin.

Bien que cette variabilité d'un humain à l'autre soit également un défi rencontré lors de l'administration de vaccins intramusculaires, elle peut être surmontée en suivant les recommandations d'âge et de poids pour les dosages. Ces recommandations seront définies pour chaque vaccin et son mode d'administration, sur la base des données accumulées à la fois de la phase de R&D et de l'étape du test clinique.

Pour les vaccins délivrés par micro-aiguilles solubles, pendant la phase de R&D, le type de solution de sucre (par exemple, saccharose ou cellulose, etc.) utilisé et le type de vaccin (ARNm, ADN ou sous-unité protéique, etc.) délivré seront optimisés. Au cours de la phase d'essai clinique, l'innocuité et l'efficacité dans un petit groupe de volontaires permettront de quantifier la variabilité interhumaine de la réponse au dosage.

Stockage

Étant donné que les patchs à micro-aiguilles sont conçus pour se dissoudre au contact de la peau, ils doivent être stockés dans un environnement sec afin de les garder intacts avant l'administration. En pratique, cela peut être aussi simple que de stocker les patchs dans un déshydratant ou de les sceller jusqu'à leur utilisation.

L'utilisation d'une solution de sucre et de sel séchés pour transporter le vaccin rend la plupart des vaccins plus stables, mais les conditions de stockage optimales dépendront du type de vaccin (par exemple, ARNm, ADN ou sous-unité protéique) administré. Par exemple, les vaccins à ARNm dans un patch à micro-aiguilles peuvent être plus stables, mais ils devront toujours être conservés congelés, alors que certains vaccins à sous-unités protéiques dans des micro-aiguilles peuvent être conservés à température ambiante ou dans un réfrigérateur standard.

Stérilité

Le dernier défi pour le développement de vaccins est la stérilité. Le sucre est une source de carburant commune pour les humains et les agents pathogènes. La construction de microaiguilles solubles à partir de sucre nécessite l'utilisation de techniques stériles et d'un stockage stérile pour empêcher la croissance bactérienne dans le vaccin. Pour surmonter cet obstacle, des pratiques de laboratoire normalisées et des tests de post-production rigoureux seront nécessaires. Il s'agit d'un défi pour de nombreux domaines de l'industrie de la production alimentaire et pharmaceutique, et de nombreuses techniques peuvent être adaptées pour produire des patchs à micro-aiguilles solubles.

Les patchs cutanés à micro-aiguilles solubles peuvent être confrontés à des défis de production, comme toute nouvelle technologie, mais les avantages poussent les scientifiques à développer cette nouvelle plate-forme pour l'administration de vaccins. De nombreux vaccins sont actuellement en phase clinique pour être administrés via des patchs à micro-aiguilles solubles, notamment des vaccins contre la grippe, le RRO et le SRAS-CoV-2. Gardez les yeux ouverts pour les vaccins sans aiguille à venir bientôt.

Quand les toxines bactériennes sont bénéfiques pour la santé

Les toxines bactériennes sont, eh bien, toxiques, mais elles ne sont pas toutes mauvaises. Elles sont également été utilisés pour favoriser la santé humaine, le traitement des migraines avec la toxine botulinique à la création de vaccins . Voir ci-dessous un article de l’Américan Society for Microbiology, «Utiliser des toxines bactériennes pour favoriser la santé humaine», même les toxines les plus désagréables ont leurs qualités rédemptrices.

Bacterial toxins are, well, toxic—but they’re not all bad. They’ve also been used to foster human health, from treating migraines w/ #botulinum toxin to creating #vaccines. The bottom line? Even the nastiest toxins have their redeeming qualities. https://t.co/m2YqTejTpw

— ASM (@ASMicrobiology) December 12, 2022

De la chasse au prochain virus pandémique

source ASM

Des scientifiques peuvent-ils trouver des virus animaux susceptibles de déclencher une pandémie avant de nous trouver ? Il s'avère que la découverte de virus n'est qu'une partie du puzzle de la prévention des pandémies zoonotiques. Apprenez-en plus dans cet article en accès libre du dernier numéro de Microcosm, «Chasse au prochain virus pandémique». Microcosm est un magazine de l’Améerican Society for Microbiology.

Le blog vous propose un extrait de cet article et n'hésitez pas à poursuivre votre lecture ...

Et si des chercheurs pouvaient trouver le prochain virus pandémique avant qu'il ne trouve les humains ? C'est la base des initiatives de découverte de virus, qui impliquent la recherche et le catalogage des virus dans les populations animales pour découvrir les menaces zoonotiques potentielles. Mais où les chercheurs devraient-ils chercher des agents pathogènes zoonotiques dont ils ignorent l'existence ? Plus important encore, comment peuvent-ils utiliser les connaissances acquises grâce aux efforts de chasse aux virus pour prévenir les pandémies ? C'est compliqué.

D'une part, les outils informatiques ont renforcé l'utilité des données de découverte en identifiant de nouveaux virus animaux (et leurs hôtes) qui présentent le plus grand risque zoonotique. En revanche, prévenir la prochaine pandémie, qui comme toute pandémie virale depuis le début du XXe siècle, proviendra probablement d'un virus d'origine animale, est une tâche colossale. Selon le Dr Gregory Albery, écologiste des maladies à l'Université de Georgetown et co-fondateur de la Viral Emergence Research Initiative (Verena), la découverte de virus n'est qu'un seul engrenage dans un système complexe de procédures et de comportements de réduction des risques zoonotiques.

Le rôle de la découverte des virus dans la prévention des pandémies zoonotiques

Selon le Dr Neil Vora, ancien agent du service de renseignement sur les épidémies aux Centers for Disease Control and Prevention (CDC) des États-Unis et médecin chez Conservation International, il existe deux branches de la prévention des pandémies : primaire et secondaire. Ce dernier est largement réactionnaire ; la surveillance des maladies préoccupantes et les efforts associés pour contenir la propagation de cette maladie ont lieu après qu'un événement de débordement s'est produit.

À l'inverse, la prévention primaire se concentre sur la prévention des retombées de l'animal sur l'hôte humain. La découverte virale s'aligne sur cette stratégie. Idéalement, en profilant les virus circulant parmi les animaux, les chercheurs espèrent savoir quels virus existent à proximité des humains et comment ces virus peuvent évoluer ou acquérir la capacité d'infecter les humains. De telles informations pourraient aider les scientifiques à développer des stratégies pour éviter les retombées sur la route. Ils pourraient également éclairer les tactiques de prévention secondaire, y compris le développement de vaccins et de diagnostics pour les menaces zoonotiques émergentes.

Cette vision ramifiée de la découverte de virus en tant que tremplin pour la préparation à une pandémie a éclairé plusieurs initiatives au cours de la dernière décennie. Un exemple frappant est PREDICT, un projet mené par l'Agence américaine pour le développement international (USAID) en partenariat avec l'Université de Californie (UC) Davis One Health Institute. PREDICT, qui s'est déroulé de 2009 à 2020, a permis une surveillance mondiale des agents pathogènes qui peuvent se propager des animaux hôtes aux humains. Les chercheurs ont identifié 958 nouveaux virus, dont un nouveau virus Ebola et plus de 100 nouveaux coronavirus provenant de plus de 160 000 animaux et personnes à des interfaces animal-humain à haut risque dans plus de 30 pays. Les découvertes ont mis en lumière la distribution des virus à potentiel zoonotique et ont fourni une base pour étudier leur virologie, leur pathogenèse et leur évolution.

De nouvelles initiatives sont également en préparation. En octobre 2021, l'USAID a annoncé un projet de 125 millions de dollars sur 5 ans (Discovery & Exploration of Emerging Pathogens-Viral Zoonoses ou DEEP VZN) visant à renforcer la capacité mondiale à détecter et à comprendre les risques de propagation virale de la faune à l'homme qui pourrait causer une autre pandémie. Le National Institute of Allergy and Infectious Disease (NIAID) des États-Unis a également lancé récemment les Centers for Research in Emerging Infectious Diseases (CREID), qui réunit des équipes multidisciplinaires de chercheurs du monde entier pour étudier les maladies infectieuses émergentes et réémergentes. Bien que CREID ne se concentre pas spécifiquement sur la découverte de virus, les projets du réseau comprennent l'échantillonnage de la faune pour les virus à fort potentiel zoonotique en Malaisie et en Thaïlande, et la surveillance des populations animales dans diverses régions pour les virus connus et inconnus.

Comment chasser un virus ?

Lorsque des scientifiques partent à la chasse aux virus, ils prélèvent généralement des échantillons d'animaux (par exemple, du sang et des matières fécales) et utilisent des méthodes de biologie moléculaire (par exemple, la PCR et/ou le séquençage à haut débit) pour détecter les virus présents dans l'échantillon. Mais où les chercheurs devraient-ils chercher des virus à potentiel zoonotique, et quels types de virus devraient-ils rechercher ? Le risque de propagation d'un virus dépend de facteurs liés au virus lui-même, à son ou ses hôtes animaux et à l'environnement, qui façonnent tous les stratégies de découverte.

Cibler les interfaces homme-animal dans les points chauds de débordement

Les retombées sont intimement liées aux impacts anthropiques sur l'environnement et aux modifications de celui-ci. La déforestation, par exemple, augmente les chances que les humains rencontrent des animaux auparavant isolés et leurs virus. Elle contribue également au changement climatique, qui (avec sa myriade d'autres effets négatifs) favorise les retombées en forçant les animaux à quitter des environnements de plus en plus inhospitaliers vers des régions peuplées. En tant que tels, les points chauds de débordement sont centrés sur des régions tropicales riches en biodiversitén subissant des changements d'utilisation des terres (par exemple, la déforestation), en particulier en Asie du Sud-Est, en Afrique de l'Ouest et centrale et dans le bassin amazonien, où le changement climatique a, et continuera d'avoir, des effets prononcés.

Au sein de ces points chauds, les efforts de découverte de virus se concentrent sur les interfaces animal-humain. Les chercheurs recueillent des échantillons de bétail et d'animaux domestiques qui peuvent servir de réservoirs pour que les virus se propagent aux humains. Ils ciblent également les animaux sauvages faisant l'objet d'un commerce d'espèces sauvages (l'une des principales voies de transmission virale entre les animaux et les humains) et ceux qui vivent avec ou à proximité des humains. Par exemple, le virus Bombali, un nouveau virus Ebola découvert via le projet PREDICT, a été isolé chez des chauves-souris à queue libre qui se perchent dans les maisons des habitants de la Sierra Leone. Le Dr Christine Johnson, directrice de l'EpiCenter for Disease Dynamics à l'UC Davis One Health Institute, a souligné que le virus a depuis été détecté dans d'autres pays et que les chercheurs étudient actuellement s'il pourrait infecter les humains (ou l'a déjà fait).

Une plus grande proximité entre les animaux sauvages et les humains, via les changements d'affectation des terres et le commerce des espèces sauvages, entre autres, crée des opportunités de retombées. Singes à Bali, Indonésie. Source : Iker Martiarena/iStock.

Prélèvements à partit d'animaux susceptibles d'héberger des virus zoonotiques

La proximité des humains avec les animaux n'est qu'un des facteurs du risque de propagation d'un virus ; la physiologie, le comportement et la répartition géographique de son ou ses hôtes jouent également un rôle. Par exemple, la parenté génétique entre l'hôte animal d'un virus et l'homme peut influencer si les humains possèdent la machinerie cellulaire pour faciliter l'entrée et la réplication virales. C'est l'une des nombreuses raisons pour lesquelles les maladies zoonotiques émergent souvent chez les mammifères sauvages. À cette fin, Johnson et ses collègues ont récemment découvert que 3 ordres de mammifères, rongeurs, chauves-souris et primates, hébergeaient près de 76% des virus zoonotiques connus. Les chauves-souris et les rongeurs sont particulièrement connus pour héberger des agents pathogènes zoonotiques, bien que les raisons ne soient pas tout à fait claires. Cela peut être lié, en partie, au grand nombre d'espèces de chauves-souris et de rongeurs réparties dans le monde (respectivement, environ 1 400 et 2 500).

En effet, les animaux avec une grande diversité d'espèces et de larges aires géographiques ont un plus grand risque de transmission virale inter-espèces. Alors que le changement climatique force les animaux dans de nouveaux habitats, le partage viral entre diverses espèces de mammifères (y compris les humains) devrait augmenter. Ainsi, concentrer les initiatives des découverte de virus sur certains groupes d'animaux (c'est-à-dire de mammifères) est utile pour découvrir les menaces zoonotiques. Bien que ce ne soit pas une mince tâche (on estime que les scientifiques ne connaissent qu'environ 1% des virus de mammifères), cela permet une chasse plus ciblée.

Focus sur les virus à fort potentiel de propagation

Tous les virus ne sont pas égaux dans leur potentiel de propagation vers et parmi les humains. Par exemple, la variabilité génétique, l'adaptabilité et la large gamme d'hôtes des virus à ARN, comme les coronavirus et les virus de la grippe, en font des candidats de choix pour les retombées. Les virus à ADN ont un taux d'évolution inférieur à 1% de celui des virus à ARN, ce qui rend moins probable l'infection réussie et l'adaptation à de nouveaux hôtes (par exemple, les humains). En effet, les virus à ARN sont les coupables des récentes pandémies, de la pandémie de grippe H1N1 au COVID-19. Étant donné qu'il est probable que le prochain virus pandémique présentera des similitudes avec ceux déjà connus pour infecter les humains, les experts estiment que la recherche de virus ayant un potentiel de propagation démontré est une approche avantageuse. Pour cette raison, PREDICT a principalement utilisé la PCR consensus (cPCR) pour la découverte ciblée des coronavirus, filovirus, paramyxovirus et virus de la grippe ; chaque groupe comprend des virus de «préoccupation zoonotique connue» avec un «risque élevé de provoquer de futures épidémies ou pandémies». L'accent mis sur l'étude de certains agents pathogènes «prototypes» hautement prioritaires afin de réduire les menaces futures a également gagné du terrain dans le plan de préparation à la pandémie du NIAID, annoncé plus tôt cette année.

Comment les agents pathogènes survivent et se développent dans un climat changeant

«Comment les agents pathogènes survivent et se développent dans un climat changeant», source article d’Ashley Mayrianne dans Microcosm, le magazine de l’American Society for Microbiology. Extraits.

De nombreuses études sont arrivées à la même conclusion : un changement climatique influencera la santé et le bien-être des humains et de leur environnement. Les changements de température, de précipitations, d'humidité, de concentrations de CO2 et de disponibilité des nutriments peuvent augmenter le risque de maladies à transmission vectorielle et zoonotiques, à la fois dans de nouvelles zones géographiques et dans les endroits où ces maladies sont déjà endémiques ou éradiquées.

Une revue systématique de la littérature publiée en août 2022 a prédit que 58% des maladies pathogènes humaines sont susceptibles de s'aggraver avec le changement climatique. L'impact du changement climatique sur la santé mondiale devrait être si grave que l'Organisation mondiale de la santé l'a qualifié de «la plus grande menace pour la santé de l'humanité», estimant que les coûts de santé directs totaliseront entre 2 et 4 milliards de dollars d'ici 2030 en raison de augmentation des décès dus à la malnutrition, au paludisme, à la diarrhée et au stress thermique, entre autres facteurs. Les scientifiques s'attendent à voir la charge la plus élevée des maladies liées au climat dans les pays et les communautés à faibles ressources. Les personnes immunodéprimées ou qui ont des allergies respiratoires, nutritionnelles et saisonnières préexistantes seront également plus à risque.

Pourquoi le changement climatique augmente-t-il le risque de maladie ?

En général, un temps plus doux est plus propice à la survie et à la reproduction microbiennes. Pourtant, selon le Dr Arturo Casadevall, directeur du département de microbiologie moléculaire et d'immunologie W. Harry Feinstone et professeur à la Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health, le problème n'est pas simplement un temps plus chaud en moyenne. «Les gens disent ‘le monde ne se réchauffe que d'un degré’ ; ce n'est pas la bonne façon de penser. Chaque fois que vous avez une journée très chaude, c'est un événement de sélection», a-t-il dit. À mesure que le climat change, les microbes doivent s'adapter à la «nouvelle normalité», offrant aux agents pathogènes des opportunités de se déplacer et d'évoluer de manière inconnue, ce qui peut augmenter la virulence et la gamme d'hôtes. Alors que les humains se déplacent vers de nouveaux environnements pour éviter les impacts du changement climatique, ils peuvent également rencontrer de nouveaux agents pathogènes contre lesquels ils manquent d'immunité naturelle. L'évolution humaine ne peut tout simplement pas suivre.

«L'une des raisons pour lesquelles [les humains] ne s'inquiètent pas [actuellement] des maladies fongiques … c'est parce que nous avons chaud», a dit Casadevall. «La plupart des champignons ne peuvent pas se développer à la température de notre corps», mais infectent plutôt les créatures à température ambiante, comme les reptiles et les amphibiens, ou n'affectent les humains qu'au niveau de la peau. Cependant, «les champignons s'adaptent», a-t-il averti. «Alors que le monde se réchauffe, ils apprennent à pousser à des températures plus élevées.»

Les travaux de Casadevall au cours de la dernière décennie décrivent la capacité du champignon Candida auris à s'adapter et à survivre à des températures élevées (supérieures à 37°C), brisant la zone d'exclusion thermique protégeant autrement les humains contre l'infection. «Le problème avec le changement climatique est que le pilier qu'est la température peut être surmonté si les champignons s'adaptent», a-t-il dit, en particulier compte tenu des recherches montrant que la température moyenne du corps humain est en baisse.

L'hypothèse climatique de Casadevall est née du fait que trois isolats uniques de C. auris sont apparus simultanément sur trois continents, la tolérance à la température étant le dénominateur commun. Cette hypothèse est apparemment étayée par des recherches en Inde qui ont révélé que C. auris isolé d'une plage peuplée avait une tolérance à la température plus élevée qu'un isolat séparé d'un marais, indiquant que le champignon aurait pu s'adapter à différents environnements.

La suite est à lire dans cet article passionnant …

NB : La photo représente la couverture de Microcosm, (Re)Emergence of Infectious Diseases.

Désinfecter la maison : mythes, règles et meilleures pratiques

«Désinfecter la maison : mythes, règles et meilleures pratiques», source ASM News du 29 juin 2022.

 

Au début de la pandémie de la COVID-19, les magasins ont connu des pénuries dévastatrices de fournitures essentielles, comme du désinfectant pour les mains, des lingettes désinfectantes et des produits de nettoyage. Au fur et à mesure de l'apparition des premiers cas, de nombreuses questions se sont posées quant à la survie du virus SARS-CoV-2 sur les surfaces. Ainsi, de nombreuses personnes ont acheté des dizaines de produits de nettoyage dans l'espoir d'éradiquer le virus des produits d'épicerie, des emballages et des surfaces fréquemment touchées dans la maison. Finalement, les consommateurs ont vidé les étagères qui regorgeaient auparavant de sprays désinfectants et de lingettes antibactériennes. Photo ci-contre Source.

«Des personnes laissaient des colis sur leurs porches pendant des jours; ils essuyaient leurs emballages, désinfectaient tous les produits qu'ils achetaient à l'épicerie», a dit le Dr Jeffrey Van Komen, scientifique principal chez Procter and Gamble. Dans de nombreux cas, il est considéré comme la meilleure pratique de désinfecter les surfaces fréquemment touchées, comme les poignées de porte et les téléphones portables, pour réduire la propagation des maladies au sein d'une communauté. Pourtant, les scientifiques craignent, en particulier avec la récente propagation mondiale du virus de la variole du singe et les discussions sur les futures pandémies, que la surutilisation des produits de nettoyage ne contribue à d'importantes pénuries de la chaîne d'approvisionnement, à l'exposition aux toxines et à la résistance aux antimicrobiens.

Un appel à des pratiques d'hygiène fondées sur des données probantes

Pourquoi le public est-il déterminé à rester au 20ème siècle avec des pratiques dépassées pour une bonne hygiène ? C'est ce que le Dr Elizabeth Scott, codirectrice et fondatrice du Simmons Center for Hygiene and Health in Home and Community, aimerait savoir.

Les conseils modernes sur l'hygiène et le contrôle des infections ont été enregistrés pour la première fois au milieu du XIXe siècle en Europe et aux États-Unis. Décrit comme «l'ère des réformateurs sanitaires», le mouvement de réforme sanitaire et l'industrie du nettoyage et de la désinfection se sont développés à la fin du XIXe et au début du XXe siècle. Selon Scott, «Le milieu du 20ème siècle était une ère de grand optimisme, c'était l'ère des antibiotiques. On avait le sentiment que nous n'avions plus besoin de nous préoccuper des infections, nous pouvions toutes les traiter.»

Au XXe siècle, de nombreuses personnes pratiquaient le «nettoyage en profondeur» (par exemple, la désinfection de toutes les surfaces de la maison, y compris les sols et les murs, et le lavage d’articles, comme les coussins du canapé, qui peuvent être retirés des meubles) à la maison pour éviter les infections. Cette évaluation des risques non fondée sur des preuves a indiqué que le public supposait que les surfaces hébergeaient toujours des germes et des agents pathogènes qui devaient être éliminés. Cependant, Scott a expliqué qu'il ne s'agissait pas d'une approche fondée sur des preuves. «Les pratiques quotidiennes, hebdomadaires ou mensuelles que nous menons à domicile et dans les milieux communautaires nous font nous sentir meilleur, mais elles ne réduisent pas réellement les risques», a-t-elle expliqué.

À l'inverse, l'hygiène ciblée, une technique qui utilise une évaluation des risques fondée sur des preuves, tient compte du danger (par exemple, la probabilité que des agents pathogènes soient présents aux moments clés du contact) et de l'exposition (par exemple, la probabilité de propagation d'agents pathogènes susceptibles de provoquer des infections) et utilise les informations recueillies à partir de ces analyses pour indiquer quand et comment les pratiques d'hygiène doivent être menées. Lorsqu'elle est appliquée à la maison et à l'hôpital, l'hygiène ciblée «prévient la propagation des microbes dangereux de manière ciblée. Elle résout les problèmes de durabilité, évite l'utilisation excessive de produits chimiques et de microbicides, maintient l'exposition aux microbes bénéfiques et reconnaît que [le nettoyage et l'hygiène] sont une responsabilité partagée.

Selon Scott, l'exposition aux agents pathogènes survient très probablement par contact avec quelqu'un qui tousse ou éternue, les salles de bain, les aliments crus, les aliments pour animaux et les animaux domestiques, les surfaces fréquemment touchées (par exemple, les poignées de robinet), la manipulation de vêtements et de linge souillés, le fait de manger avec des mains nues, la manipulation des ordures ménagères et les soins pour un membre de la famille infecté. Les sols et les murs sont considérés comme des surfaces à faible risque d'exposition, tandis que les surfaces fréquemment touchées (par exemple, les télécommandes de télévision, les poignées de porte) dépendent de la surface et de l'agent pour l'exposition. Par exemple, Scott a expliqué : «Il y a un plus grand risque de transmission de norovirus et de virus du rhume par contact avec des surfaces parce que [ces virus] sont très robustes dans l'environnement et ont une faible dose infectieuse.» À l'inverse, des données suggèrent qu'un individu est plus susceptible de contracter la COVID-19 par voie aérienne que par contact de surface. Pour d'autres agents pathogènes, comme le virus du monkeypox, le contact avec la surface présente un risque de transmission plus élevé. En plus des grosses gouttelettes respiratoires, la variole du singe peut être transmise par une peau abimée ou de petites plaies qui ne sont pas toujours visibles. Par conséquent, la désinfection des surfaces fréquemment touchées est essentielle pour réduire la propagation du virus.

Les surfaces fréquemment touchées, comme les poignées de porte et les appareils électroniques, peuvent contribuer à l'exposition aux virus. Source Image adaptée du NCBI.

En avril 2021, un rapport conjoint de l'International Association for Soaps, Detergents and Maintenance Products et de l'International Scientific Forum on Home Hygiene a enquêté dans 23 pays d'Europe pour déterminer le niveau de compréhension entre les pratiques d'hygiène et de nettoyage. L'étude comptait plus de 4 000 participants, dont 87% ont reconnu que le nettoyage et l'hygiène à la maison sont importants. Cependant, plus de 30% des participants ne comprenaient pas la différence entre le nettoyage et l'hygiène. Le nettoyage est spécifique à l'enlèvement des salisures ou des déchets, tandis que l'hygiène englobe la prévention des maladies via plusieurs pratiques, dont le nettoyage. Certains participants ont conclu qu'une surface qui semblait propre était en fait hygiénique, et ce n'est pas le cas. Scott a expliqué que ces données fournissent une référence pour le niveau de compréhension que les individus ont du nettoyage et de l'hygiène en termes de pratiques à domicile et quelle éducation doit être dispensée pour améliorer la santé de la communauté. «Si nous ne savons pas ce que les personnes pensent, nous ne pouvons pas leur donner des informations sur lesquelles ils peuvent agir», a-t-elle déclaré. Pour les agents pathogènes émergents autres que la COVID-19, l'éducation sur les différentes pratiques de désinfection des virus transmissibles par contact avec la peau fera partie intégrante de la réduction de leur propagation.

Conseils pour appliquer des pratiques d'hygiène fondées sur des données probantes

Le Centers for Disease Control and Prevention (CDC) fournit des conseils sur la désinfection des surfaces, y compris les surfaces dures, les articles ménagers et les meubles rembourrés et conseille de limiter l'utilisation de produits qui font également office d'antimicrobiens, car une utilisation excessive de ces produits peut contribuer à la résistance aux antimicrobiens. Vérifier que les antimicrobiens utilisés à la maison sont des produits vrais et non des produits contrefaits est un bon point de départ. Portez une attention particulière aux types de surfaces sur lesquelles le désinfectant peut être utilisé, à la durée pendant laquelle le désinfectant doit rester humide sur la surface et si les instructions du produit recommandent d'enlever les salissures ou les déchets de la surface avant d'utiliser le désinfectant.

Planification des infections émergentes

Alors que le paysage des maladies continue d'évoluer, l'Emerging Viral Pathogen Guidance and Status for Antimicrobial Pesticides de l'EPA permet aux entreprises de pré-enregistrer volontairement leurs produits en vue de la préparation d'un agent pathogène émergent. Les entreprises peuvent présenter des données d'efficacité, et l'EPA peut accorder à l'entreprise la possibilité de faire des allégations en dehors de l’étiquetage du produit.

Il existe actuellement 3 politiques actives sur les agents pathogènes viraux émergents :

1. La liste N catalogue les désinfectants pour la COVID-19, y compris ses variants, et répertorie les produits contenant des ingrédients actifs tels que l'ammonium quaternaire, le peroxyde d'hydrogène et l'acide hypochloreux.

2. La liste O se concentre sur les agents pathogènes pertinents pour les soins vétérinaires, y compris le virus de la maladie hémorragique du lapin, et répertorie les produits contenant des ingrédients actifs tels que l'hypochlorite de sodium, le thymol et le dichloroisocyanurate de sodium.

3. La liste Q comprend des désinfectants pour les agents pathogènes viraux émergents, comme le monkeypox, avec des ingrédients actifs tels que le dioxyde de chlore, l'alcool isopropylique et le chlorure de sodium. Les lingettes, produits prêts à l'emploi et diluables figurent sur ces listes.

Le monkeypox est classé comme un virus de «niveau 1» (virus enveloppé) par l'EPA, et comme il peut se propager par transmission des germes, les produits classés dans la liste Q sont recommandés pour traiter les surfaces de la maison qui peuvent avoir été contaminées par le virus. Le CDC recommande de laver tous les tissus ou draps, comme les serviettes ou les taies d'oreiller, avant de nettoyer une zone ou une pièce particulière qui a été exposée au virus. De plus, lorsque vous partagez des espaces avec une personne infectée par le monkeypox, le CDC recommande de désinfecter tous les articles ménagers et les surfaces fréquemment touchées.

Avec la propagation mondiale du monkeypox, Van Komen a expliqué que les inquiétudes concernant la propagation du virus sont associées à la crainte que les produits de nettoyage soient aussi difficiles à trouver qu'ils l'étaient au début de la pandémie de la COVID-19, et qu'en réponse, la contrefaçon les produits seront commercialisés sur internet. Les produits sous-enregistrés et la dernière prolifération de pesticides non enregistrés sur le marché du commerce électronique, en particulier pendant cette période sans précédent, posent un risque sanitaire important et immédiat pour les consommateurs, les enfants et les animaux domestiques.» Van Komen a souligné l'importance pour les consommateurs et les décideurs politiques de prendre note des pénuries de la chaîne d'approvisionnement et des problèmes de contrôle des poisons qui se sont intensifiés au début de 2020 afin d'être conscients de l'impact des futures pandémies sur la disponibilité des produits de nettoyage et de façonner les meilleures pratiques de santé publique.

L’étude de cet article a été présentée à ASM Microbe, la réunion annuelle de l'American Society for Microbiology, qui s'est tenue du 9 au 13 juin 2022 à Washington, D.C.

Connaissez-vous les nanoéponges cellulaires pour combattre l'infection ?

«Aspirez-la : utilisez des nanoéponges cellulaires pour combattre l'infection», source ASM.

Existe-t-il un moyen de nettoyer les toxines bactériennes ou les particules virales dans le corps avant qu'elles ne fassent des ravages sur les tissus hôtes ? Avec les nanoéponges cellulaires, oui.

Parfois appelées nanoparticules biomimétiques ou nanoparticules imitant les cellules, les nanoéponges consistent en une nanoparticule de polymère enveloppée dans des membranes dérivées de divers types de cellules, des globules rouges aux macrophages. Parce qu'elles conservent les récepteurs et les structures membranaires des cellules naturelles, les nanoéponges peuvent être utilisées comme leurres pour empêcher les agents pathogènes et leurs produits nocifs de se mêler de la réalité. Bien que les nanoéponges ne soient pas prêtes pour une utilisation clinique, la liste croissante des applications de la technologie - de la réduction des réponses immunitaires hyperactives à la navette de médicaments vers des tissus et des cellules spécifiques - a préparé le terrain pour transporter ces particules de la paillasse de laboratoire au chevet de l'hôpital.

Que sont les nanoéponges et comment sont-elles fabriquées ?

Les nanoéponges cellulaires sont des nanoparticules gainées de membranes cellulaires d'origine naturelle. Elles font partie du domaine en plein essor de la nanomédecine, l'utilisation de matériaux et de dispositifs à l'échelle moléculaire pour améliorer la santé et combattre les maladies. Les nanoparticules sont générées à partir de divers matériaux (par exemple, lipides, argent, or et polymères naturels ou synthétiques) et ont diverses applications biomédicales, notamment l'administration de médicaments et le marquage et l'imagerie cellulaires, entre autres.

Comment fabrique-t-on une nanoéponge ?

Essentiellement, les scientifiques commencent avec une cellule hôte humaine et «utilisent une combinaison de méthodologies physiques pour éliminer le contenu intracellulaire», a dit le Dr Liangfang Zhang, fondateur scientifique de Cellics Therapeutics (une société qui utilise la technologie des nanoparticules cellulaires pour traiter et prévenir les maladies) lors de l'ASM Microbe 2022. «Ensuite, nous collectons la membrane plasmique de la cellule et l'enduisons sur une surface de nanoparticules biodégradables et biocompatibles.»

Par exemple, pour générer des nanoéponges dérivées de globules rouges, les chercheurs lysent d'abord les cellules en les plaçant dans une solution hypotonique. Ces « globules rouges fantômes» (c'est-à-dire les membranes vides) sont ensuite brisés par sonication pour créer des vésicules membranaires. Des nanoparticules générées à partir de poly (acide lactique-co-glycolique ou PLGA), un polymère biodégradable approuvé pour une utilisation clinique par la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis, sont mélangées à la soupe de vésicules. Le but des particules de PLGA est de fournir un support structurel aux membranes cellulaires. En conséquence, le mélange vésicule-polymère est extrudé mécaniquement à travers une membrane poreuse, dont la force pousse les particules de PLGA dans les bulles de la membrane des globules rouges.

Zhang, qui a inventé la technologie des nano-éponges et a joué un rôle déterminant dans son développement, a souligné qu'une seule cellule naturelle peut être décomposée en milliers de vésicules. C'est intéressant du point de vue de la fabrication, car cela permet aux scientifiques de générer une somme considérable de nanoéponges à partir d'un nombre relativement restreint de cellules naturelles.

Pour cela, faut-il générer des nanoéponges à partir des propres cellules d'un individu pour qu'elles soient tolérées et efficaces ? Pas selon Zhang. Il a noté que, pour ses nanoéponges issues de globules rouges, Cellics utilise des globules rouges de type O qui sont compatibles avec une majorité de la population. La société développe également une lignée cellulaire maîtresse pour fabriquer des nanoéponges de macrophages dépourvues de molécules de surface, qui pourraient déclencher une réponse immunitaire, garantissant ainsi leur tolérance et leur large applicabilité au sein de la population.

Un avantage supplémentaire : les nanoéponges cellulaires peuvent être mises en suspension dans une solution ou lyophilisées (séchées) en poudre, ce qui les rend stables pour un stockage à long terme. De plus, chaque nanoéponge «n'a que 2 composants - la membrane cellulaire et un polymère biodégradable», a irZhang. « orsqu'il pénètre dans le corps [par injection], le polymère se dégrade en monomères et finit par se métaboliser en eau et en dioxyde de carbone, ne laissant rien de toxique dans le corps."

Comment les nanoéponges sont-elles utilisées ?

Les utilisations potentielles des nanoéponges ne sont limitées que par la diversité des récepteurs à la surface d'une cellule - et même cela peut changer avec un peu de génie génétique. Dans cet esprit, les scientifiques commencent à comprendre à quel point les nanoéponges peuvent être polyvalentes.

N’hésitez pas à lire la suite de ce passionnant article ...

Attention aux plastiques !

Le dernier numéro de Microcosm, le magazine numérique réservé aux membres de l'American Society for Microbiology (ASM), sort le 18 novembre ! En attendant, le numéro du printemps 2022 est en accès libre.  

Le thème de ce nouveau numéro est «Water Microbiology : Bringing microbes to the surface» (Microbiologie de l'eau : Faire remonter les microbes à la surface).

Voic un article parmi d’autres et qui s’intitule «Beware the plastics» (Attention aux plastiques) par Geoff Hunt, qui est responsable du programme de sensibilisation du public à l'American Society for Microbiology.

Nous vivons dans un monde de plastique. Plus de 400 millions de tonnes de matières, utilisées dans des matériaux allant des emballages aux dispositifs médicaux en passant par les pièces automobiles, sont désormais produites chaque année. Cette quantité stupéfiante de pollution a un impact délétère sur l'environnement, les chaînes alimentaires, la prévention des maladies et l'économie mondiale. Le plastique est un danger pour la santé des animaux marins, une toxine potentielle pour les humains et une présence perturbatrice pour le commerce maritime. Quel rôle la communauté de la microbiologie peut-elle jouer pour aider à améliorer et finalement résoudre ce défi ?

Combien en faut-il?

Moins de 10% des matières plastiques finissent par être recyclées. Le reste est soit dans des décharges à travers le monde, soit encombre les environnements marins de la planète. Les plastiques se décomposent par plusieurs voies, y compris la décomposition physique, les réactions chimiques et la biodégradation par les microbes. Au fur et à mesure que le plastique se dégrade et se décompose sur terre, il finit par se retrouver dans les flux de déchets et les eaux souterraines, avant d'être transporté par les rivières vers les océans du monde. Le plastique a été signalé pour la première fois dans les océans en 1972 ; 50 ans plus tard, la quantité de plastique entrant dans la mer est estimée entre 5 et 13 millions de tonnes métriques par an.

L'attention générale liée à la pollution plastique marine a tendance à se concentrer sur les «îlots de déchets» visibles. L'exemple le plus notoire est le «Great Pacific Garbage Patch» (GPGP), situé dans l'océan Pacifique et dont la taille (et la croissance) est estimée à environ 1,6 million de km2. Cependant, ces poches observables ne font qu'effleurer la surface du problème. Des études estiment qu'à peine 0,5 % du plastique aqueux se trouve à la surface de l'océan. Tout comme un iceberg, le volume en vrac se trouve soit sous la surface, soit s'est sédimenté au fond de l'océan.

Assez effrayant, toutes ces estimations, qui sous-estiment sûrement la véritable ampleur du problème, ne tiennent pas non plus compte des microplastiques, des particules de plastique de moins de 5 millimètres de diamètre. Générés principalement par la fragmentation et la décomposition d'articles en vrac comme les bouteilles d'eau, les sacs en plastique et les pneus d'automobile, ces polluants invisibles sont exponentiellement plus difficiles à détecter et à éliminer en raison de leur petite taille.

Micro-problèmes

Les microplastiques dans l'océan créent également des surfaces artificielles auxquelles les microbes peuvent s'adsorber. Les chercheurs s'efforcent de caractériser la nature de ces interactions, et les résultats sont loin d'être concluants. Plusieurs rapports ont montré que différents types de surfaces microplastiques aqueuses attirent différentes espèces microbiennes, avec des colonies microbiennes distinctes se trouvant entre les surfaces en polyéthylène, polystyrène et polypropylène.

D'autres recherches montrent soit aucun effet de la composition microplastique sur la composition de la communauté microbienne adhérente, soit attribuent des effets à la morphologie microplastique plutôt qu'à la composition. Dans certaines études, une signature microbienne géographique distincte a été observée en fonction de l'endroit où les échantillons de microplastiques ont été collectés ; dans d'autres, aucune différence n'a été signalée dans la composition de la surface microbienne adhérente entre les différents sites d'échantillonnage.

Une question peut-être plus importante est la suivante : que font les microbes sur ces surfaces microplastiques ? Une préoccupation croissante au sein de la communauté scientifique est que les microplastiques trouvés dans les plans d'eau peuvent fournir de nouvelles plateformes pour la formation de biofilms. Malheureusement, cette peur semble se jouer. Un rapport récent a démontré que les bactéries se rassemblant sur les microplastiques aquatiques se livraient à des quantités accrues de transferts horizontaux de gènes par rapport aux bactéries libres ou aux microbes se rassemblant sur les surfaces naturelles. L'implication évidente, sur laquelle spéculent les auteurs, est que ce comportement conduira à une propagation accrue des gènes de résistance aux antimicrobiens (RAM), déjà un défi majeur relevé par la communauté de la microbiologie.

Comment répondre ?

Avec autant d'acteurs différents et des résultats aussi variables provenant du monde entier, une première étape cruciale pour le domaine serait de s'entendre sur des méthodologies communes qui pourraient être utilisées pour mener des expériences sur le comportement microbien lié aux plastiques. Comme le souligne la Dr Nicole Fahrenfeld, professeur agrégé de génie civil et environnemental à l'Université Rutgers, «si nous avons un contaminant (c'est-à-dire un microplastique) qui peut se déplacer vers tous ces différents endroits, il serait utile de avoir des normes universelles afin de collecter des informations à travers le monde.

Malheureusement, selon Fahrenfeld, «les méthodes d'échantillonnage et d'analyse des microplastiques eux-mêmes sont encore en développement». Étant donné que les méthodes actuelles de surveillance, d'étude et de notification de ces phénomènes ne sont pas cohérentes d'un lieu et d'une institution à l'autre, «il existe un assez large éventail d'informations dans les bases de données sur l'occurrence des microplastiques», a dit Fahrenfeld.

Le simple fait d'améliorer les efforts de communication ne suffira pas. La lutte contre la propagation de la RAM induite par les microplastiques nécessitera d'aller au-delà des efforts actuels de recherche de nouveaux antibiotiques. Le sentiment d'urgence qui se profile autour de cette question aux multiples facettes suggère la nécessité d'une approche plus radicale. Une idée est d'expérimenter le déploiement sélectif de microbes génétiquement modifiés qui pourraient potentiellement supplanter les organismes pathogènes.

Elise Phillips, chercheuse à l'Université du Tennessee à Knoxville, suggère de «passer à l'application réelle des connaissances» sur les organismes responsables de la propagation des gènes de la RAM, en particulier ceux retrouvés adsorbés sur les microplastiques. «Comment», a-t-elle demandé, «utilisons-nous ces communautés ou les modifions-nous de manière à nous aider à résoudre le problème» de la propagation de la RAM induite par les microplastiques ? Phillips suggère que les chercheurs étudient cette piste d'enquête comme un moyen de lancer la recherche de solutions potentielles.

Mettre les microbes au travail

De telles approches radicales de résolution de problèmes ont déjà lieu dans d'autres domaines et visent à éliminer le plastique qui existe déjà tout en minimisant (ou en modifiant) la production de nouveaux produits en plastique. Une grande partie de la recherche se concentre actuellement sur la caractérisation et l'application d'enzymes microbiennes pour décomposer les plastiques, en particulier le polyéthylène téréphtalate (PET) largement utilisé. Par exemple, un rapport de 2016 par des chercheurs au Japon a identifié deux enzymes, la PETase et la MHETase, capables de décomposer le PET en molécules pouvant être métabolisées par différents microbes.

Cependant, la dégradation microbienne des plastiques, qui dépend d'une grande variété de facteurs biologiques, chimiques et environnementaux, est très variable en termes d'efficacité. Le simple fait de permettre à ce processus de se dérouler naturellement ne supprimera pas la pollution plastique à une échelle ou sur une période de temps qui permettrait aux humains de poursuivre leur mode de vie. Au lieu de cela, les microbiologistes travaillent dur pour trouver des moyens de faire passer ce processus à la vitesse supérieure. Les chercheurs intensifient leurs efforts pour identifier des microbes jusque-là inconnus et de nouvelles enzymes qui peuvent contribuer au processus de biodégradation. Pendant ce temps, d'autres scientifiques utilisent l'apprentissage automatique pour concevoir de nouvelles enzymes de biodégradation qui peuvent être déployées à grande échelle.

Accélérer les choses

Malheureusement, la science évolue lentement et ses découvertes et solutions ont tendance à avoir une portée limitée au-delà de la communauté scientifique sans interventions externes. C'est là que la politique entre en jeu. L'adoption de politiques fondées sur la science, que ce soit au niveau local, national ou international, peut avoir un impact significatif en sensibilisant la masse à un problème et en effectuant rapidement des changements à grande échelle.

Un exemple de politique simple, mais efficace, qui a eu un impact énorme sur la pollution plastique a été la mise en œuvre de lois fiscales sur les sacs en plastique. Les municipalités du monde entier ont institué des réglementations qui facturent aux consommateurs un montant nominal (généralement de l'ordre de 0,05 $ à 0,10 $) pour chaque sac en plastique qu'ils utilisent lors de leurs achats. Bien que le coût soit faible, la simple pensée de devoir payer pour un sac est apparemment suffisante pour induire un changement de comportement généralisé. Des études indiquent que les taxes adoptées à Chicago ont entraîné une réduction de 30 % de l'utilisation des sacs en plastique, tandis qu'une politique similaire adoptée dans le comté de Montgomery, dans le Maryland, a entraîné une baisse de 42 %. D'autres recherches montrent que la mise en place de taxes sur les sacs est corrélée à une diminution significative du volume de sacs en plastique collectés des voies navigables municipales, ce qui donne à penser que les taxes fonctionnent comme prévu.

Un changement de politique de haut niveau est également en cours. En mars 2022, les Nations Unies ont annoncé que 175 pays travailleront à l'élaboration d'un accord juridiquement contraignant pour mettre fin à la pollution plastique. Les signataires chercheront à promouvoir la production et la consommation durables de plastiques, à améliorer le développement d'outils complets de mesure et de rapport sur la pollution plastique et à mettre en œuvre des efforts d'éducation et de sensibilisation aux niveaux national et international. De tels accords internationaux ont fonctionné dans le passé. Le modèle le plus notable (et le plus réussi) est le Protocole de Montréal de 1987, qui a défini des mesures concrètes, telles que l'élimination progressive de l'utilisation des hydrochlorofluorocarbures, qui ont mis la planète sur la bonne voie pour avoir une couche d'ozone entièrement restaurée d'ici 2050.

En dehors du laboratoire et au-delà de l'arène politique, les microbiologistes peuvent contribuer par leurs actions personnelles. Les étapes potentielles comprennent l'utilisation de moins de produits en plastique, en veillant à recycler lorsque cela est possible et en participant à des journées de nettoyage qui éliminent les déchets de l'environnement et empêchent les plastiques de pénétrer dans l'approvisionnement en eau en premier lieu.

Nettoyer le problème du plastique de la Terre peut sembler insoluble, mais des solutions réalisables sont à portée de main, en particulier à travers le prisme de la recherche microbiologique. Les membres de la communauté de la microbiologie ont la capacité et la responsabilité de faire leur part en tant que scientifiques et en tant que citoyens pour relever et finalement surmonter le défi de la pollution plastique.