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BIOFILM et ANTIBIORÉSISTANCE : Une machine enzymatique qui expose le microbe

Actualité publiée il y a 2 années 5 mois 2 semaines
BioRxIV
70% des infections associées aux soins (IAS) à l’hôpital sont associées au biofilm

70% des infections associées aux soins (IAS) à l’hôpital sont associées au biofilm. C’est donc un énorme pas en avant dans la lutte contre la résistance microbienne qui vient d’être franchi par ces biologistes du Centre universitaire de santé McGill (CUSM) : un grand pas dans la lutte contre les biofilms, ces membranes gluantes produites par des microbes, comme les bactéries et les champignons, afin de coloniser les surfaces et les plaies. Des biofilms capables de pousser sur les tissus, même à l'intérieur du corps et sur les dispositifs médicaux dont les cathéters, les valves cardiaques ou les implants. Des biofilms redoutables car ils protègent les microbes contre la réponse système immunitaire et augmentent leur résistance aux antibiotiques. Cette menace majeure à l’hôpital pourrait cependant être mise à mal par cette nouvelle technologie enzymatique qui empêche la formation de biofilms et peut également les éliminer.

Ces travaux sont issus d'une collaboration de plusieurs années entre l'équipe du Dr Don Sheppard, directeur de la Division des maladies infectieuses du CUSM et l'équipe du Dr P. Lynne Howell, du programme Molecular Medicine de SickKids (Toronto). L'objectif est de lutter contre les biofilms en se concentrant sur 2 organismes courants responsables d'infections pulmonaires : une bactérie appelée Pseudomonas aeruginosa et un champignon appelé Aspergillus fumigatus. Ces infections pulmonaires chroniques comme la fibrose kystique représentent un énorme fardeau et défi médical. En particulier, les chercheurs décryptent (voir vidéo ci-contre) comment le biofilm se forme sur le champignon Aspergillus fumigatus (en rouge) sur une période courte de 20 heures. Le biofilm couvre le champignon et lui permet de coller aux surfaces et aux tissus, ce qui rend difficile son élimination chez les patients et favorise ainsi sa résistance. Les scientifiques du CUSM et de SickKids développent une nouvelle technique pour détruire les biofilms : ici, l'équipe a eu l'idée de détourner les outils du microbe, contre ces mêmes microbes, pour attaquer et détruire les molécules de sucre qui hébergent le biofilm : « nous attaquons directement le biofilm qui protège ces microbes en déchirant littéralement cette armure pour exposer les microbes aux médicaments ». Les chercheurs identifient des enzymes utilisés par les microbes pour couper les molécules de sucre pour remodeler la matrice du biofilm. Ici, les chercheurs les utilisent pour dégrader l'armure de sucre et exposer les microbes aux antibiotiques et aux défenses de l'hôte.

Une machine enzymatique à détruire le biofilm : les enzymes « mâchent » toutes les molécules de sucre sur leur chemin et ne s'arrêtent que lorsque la matrice est détruite. Ici, les scientifiques extraient ces enzymes des bactéries et les appliquent aux champignons et font la démonstration qu'elles travaillent de la même manière sur le biofilm des champignons. L'approche semble en quelque sorte « universelle » car capable de détruire tous les types de biofilms.

 

Alors que plus de 70% des infections associées aux soins (IAS) à l'hôpital sont associées au biofilm, cette découverte ouvre la voie à de nouvelles stratégies pour traiter une grande variété d'infections et maladies développées à l'hôpital. Des infections associées au biofilm responsables de milliers de décès mais dont l'éradication restait jusque-là un véritable défi, en raison de cette armure faite de molécules de sucre qui agit comme une protection physique et chimique des pathogènes, empêchant les antibiotiques d'atteindre leurs cibles.

 

June 2017, DOI: doi: https://doi.org/10.1101/113696 Microbial glycoside hydrolases as antibiofilm agents with cross-kingdom activity (Vidéo/visuel@Brendan Snarr, Research Institute of the McGill University Health Centre)

 

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