E.coli
© Newcastle University, UK
E.coli L- le basculement de forme avec paroi à sans paroi.
Les scientifiques ont confirmé pour la première fois que les bactéries peuvent changer de forme pour éviter d'être détectées par des antibiotiques dans le corps humain.

L'équipe de l'Université de Newcastle a étudié des échantillons de patients âgés souffrant d'infections récurrentes des voies urinaires et a utilisé des techniques de pointe pour identifier qu'une bactérie peut perdre sa paroi cellulaire - la cible commune de nombreux groupes d'antibiotiques.

Les recherches du laboratoire Errington, qui s'appuient sur le courant de pensée actuel concernant la capacité de la bactérie à survivre sans paroi cellulaire, connu sous le nom de "commutation de forme L", sont publiées aujourd'hui dans Nature Communications.

L'Organisation mondiale de la santé a identifié la résistance aux antibiotiques comme l'une des plus grandes menaces pour la santé mondiale, la sécurité alimentaire et le développement.

L'auteur principal, le Dr Katarzyna Mickiewicz, chercheur à l'Université de Newcastle, a déclaré :
"Imaginez que la paroi est comme les bactéries qui portent une veste à haute visibilité. Cela leur donne une forme régulière (par exemple une tige ou une sphère), ce qui les rend forts et les protège, mais aussi les rend très visibles - en particulier pour le système immunitaire humain et les antibiotiques comme la pénicilline."

"Ce que nous avons vu, c'est qu'en présence d'antibiotiques, les bactéries sont capables de passer d'une forme à parois très régulières à un état en forme de L complètement aléatoire et déficient en parois cellulaires, ce qui a pour effet de faire disparaître leur gilet jaune et de le cacher à l'intérieur."

"Sous cette forme, le corps ne reconnaît pas facilement les bactéries et ne les attaque donc pas - et les antibiotiques non plus."
Forme en L - fragile mais qui survit

Les études qui ont fait appel à des échantillons obtenus grâce à une collaboration avec des cliniciens du Newcastle Freeman Hospital de Newcastle upon Tyne Hospitals Foundation Trust, organisée par les Drs Phillip Aldridge et Judith Hall, montrent que lorsque des antibiotiques sont présents - comme chez un patient qui reçoit une pénicilline ou un autre antibiotique qui cible une paroi cellulaire - la bactérie peut alors se transformer et perdre la paroi cellulaire qui est souvent la cible de l'antibiotique.


Cette vidéo capture la transition sur des milieux osmoprotecteurs de la forme L à la forme entourée de parois après que l'antibiotique a été retiré. Crédit : Université de Newcastle, Royaume-Uni.


Dans une publication précédente, parue dans Cell en 2018 (10.1016/j.cell.2018.01.021), l'équipe Errington a démontré que notre système immunitaire peut aussi, dans une certaine mesure, induire un changement de forme de L, mais le traitement aux antibiotiques a un effet beaucoup plus profond. La présente étude a montré que les formes L de diverses espèces bactériennes généralement associées aux infections urinaires, notamment E. coli, Enterococcus, Enterobacter et Staphylococcus, étaient détectables chez 29 des 30 patients de l'étude.

Dans cette forme en L, les bactéries sont fragiles et plus faibles, mais certaines survivent et se cachent à l'intérieur du corps.

La recherche a également capturé sur vidéo pour la première fois des bactéries de forme L isolées chez un patient atteint d'une infection urinaire qui reformait une paroi cellulaire après la disparition de l'antibiotique, en seulement 5 heures. L'équipe a également pu montrer par une microscopie directe en modèle zébré transparent, que la commutation de forme L est possible dans le contexte d'un organisme vivant entier et pas seulement dans des conditions artificielles en laboratoire.

Le Dr Mickiewicz a expliqué :
"Chez un patient en bonne santé, cela signifierait probablement que les bactéries de forme L laissées en place seraient détruites par le système immunitaire de leurs hôtes. Mais chez un patient affaibli ou âgé, comme dans nos échantillons, la bactérie de forme L peut survivre. Ils peuvent alors reformer leur paroi cellulaire et le patient est à nouveau confronté à une autre infection. Et c'est peut-être l'une des principales raisons pour lesquelles nous voyons des personnes atteintes d'IVU récurrentes.

"Pour les médecins, cela peut signifier envisager un traitement combiné - donc un antibiotique qui attaque la paroi cellulaire, puis un autre type pour toute bactérie cachée sous forme de L, donc un antibiotique qui cible l'ARN ou l'ADN à l'intérieur ou même dans la membrane environnante".
Diagnostic

La recherche a également révélé que les bactéries de forme L sont difficiles à identifier par les méthodes traditionnelles utilisées à l'hôpital, car le gel utilisé a pour effet de " faire éclater " les bactéries lorsqu'elles y sont introduites.

Une méthode de détection osmoprotectrice spéciale était nécessaire pour maintenir les bactéries de forme L les plus faibles et leur permettre d'être identifiées en laboratoire.

L'équipe poursuivra la recherche avec des essais sur des patients qui ont été traités.
Plus d'informations : Rôle possible de la commutation de la forme L dans l'infection récurrente des voies urinaires. Katarznya Mickiewicz et al Nature Communications (2019). DOI : 10.1038/s41467-019-12359-3, https://nature.com/articles/s41467-019-12359-3

Renseignements sur le journal : Nature Communications, Cell

Fourni par l'Université de Newcastle
Traduction fr.Sott.net - Source : Newcastle University - Phys.org