ANTIBIORÉSISTANCE : Elle monte avec le niveau d’antibiotiques dans l’environnement

L'étude analyse ce processus avec la tétracycline, l'ampicilline, la kanamycine et la streptomycine à des concentrations allant de niveaux environnementaux extrêmement faibles à plus élevés, fréquemment détectées dans les rivières, les sols agricoles, les élevages et les eaux usées hospitalières. L’équipe développe 3 modèles expérimentaux pour étudier la propagation de la résistance avec la concentration de ces 4 antimicrobiens.

1. Le premier modèle se concentre sur le transfert vertical de gènes, c'est-à-dire la transmission de gènes des cellules mères à leur descendance ;
2. le 2è modèle examine le transfert horizontal de gènes, notamment la combinaison de différentes souches bactériennes ;
3. le 3è modèle, la transformation bactérienne, processus par lequel les bactéries absorbent de l'ADN libre présent dans leur environnement.

L’analyse révèle que :

• à certains seuils de concentration dans l’environnement, les antibiotiques maintiennent la résistance existante et favorisent même l'apparition de nouvelles résistances ;

• des expériences de transfert vertical de gènes, 3 antibiotiques -à l'exception de la tétracycline- favorisent la survie et le développement de bactéries résistantes à partir de 10 jours d'exposition ;
• certaines souches développent une résistance croisée à d'autres antibiotiques ;
• d’autres expériences montrent qu’à ces seuils certaines espèces de bactéries résistantes vont continuer de croître et de persister sur le long terme ;
• les effets observés par transfert horizontal de gènes sont encore plus frappants : l’exposition même à de très faibles concentrations d'antibiotiques augmente considérablement la fréquence et l'efficacité de la combinaison de gènes entre souches bactériennes ;
• des effets similaires sont observés par transformation bactérienne : le nombre de bactéries ayant intégré des plasmides de résistance externes est multiplié jusqu'à 2,7 fois.

Quels mécanismes ? Même de faibles doses d'antibiotiques augmentent le stress oxydatif et modifient les structures membranaires, rendant les cellules plus réceptives aux échanges de matériel génétique. Les antibiotiques activent aussi des gènes impliqués dans la réponse au stress, le transport membranaire et la réparation de l'ADN, qui sont des régulateurs clés du transfert de gènes. Parallèlement, l'augmentation de l'ATP cellulaire apporte l'énergie supplémentaire nécessaire aux processus d'échange génétique.

Prises ensemble, ces observations suggèrent que

même une contamination minime par les antibiotiques peut amplifier la propagation de la résistance aux antibiotiques dans les écosystèmes naturels

et anthropisés. Au final, cette recherche sensibilise à l'importance d'améliorer la gestion des antibiotiques, de contrôler les rejets dans l'environnement mais aussi de surveiller et de réévaluer les pratiques de traitement des eaux usées.