À l’échelle mondiale, la résistance aux antibiotiques est associée à des millions de décès chaque année, et l’Organisation mondiale de la Santé avertit que le nombre d’infections résistantes est en augmentation. La colistine est un antibiotique de dernier recours utilisé lorsque d’autres traitements échouent, mais les taux d’infections résistantes à la colistine augmentent également, ce qui expose les personnes à un risque accru et renforce l’urgence de trouver de nouvelles approches thérapeutiques.
La colistine fue approuvée pour la première fois en 1959 pour le traitement d’infections potentiellement mortelles causées par des bactéries Gram négatives, mais son utilisation a été largement évitée en raison de sa toxicité élevée et de graves effets secondaires. L’émergence de superbactéries, des bactéries pathogènes résistantes à des antibiotiques puissants, dans les années 1990, a conduit à une augmentation de l’usage du médicament comme dernier recours thérapeutique. Pour compliquer encore la situation, les gènes qui confèrent résistance à la colistine se propagent par de petits fragments circulaires d’ADN appelés plasmides, que les bactéries partagent facilement.
EN QU’À QUOI SERT LA RECHERCHE
Des résultats récents d’études en laboratoire et chez l’animal menées à l’Université Sun Yat-sen (Chine) suggèrent une voie prometteuse pour réensensibiliser les agents pathogènes à l’antibiotique. Ainsi, dans ‘Microbiology Spectrum’, des chercheurs chinois rapportent que la combinaison de colistine avec L-arginine, un acide aminé, a restauré la sensibilité du médicament chez des bactéries porteuses de gènes de résistance à la colistine.
Cette combinaison modifie la membrane cellulaire, permettant à la colistine de pénétrer à l’intérieur. Cette pénétration déclenche une production intracellulaire d’espèces réactives de l’oxygène, qui éliminent la bactérie. Dans des expériences sur des souris, l’association a traité efficacement des infections causées par des pathogènes résistants à la colistine.
« Cette approche à double objectif représente une stratégie rationnelle pour surmonter la résistance à la colistine », déclare Guo-bao Tian, microbiologiste à la faculté de médecine Zhongshan de l’Université Sun Yat-sen.
NOUVELLES STRATÉGIES CONTRE LES SUPERBACTÉRIES
Au cours des dernières années, les chercheurs ont exploré diverses stratégies pour rendre les bactéries sensibles à la colistine, en associant l’antibiotique à des nanomatériaux ou d’autres médicaments, par exemple. Les métabolites, produits par l’organisme au cours du métabolisme, présentent une certaine activité antibactérienne et ont été étudiés comme de possibles renforcements potentiels en raison de la façon dont ils modifient les interactions entre les pathogènes et l’antibiotique. Cependant, les acides aminés ont reçu moins d’attention, selon les chercheurs.
Les experts se sont concentrés sur la L-arginine, un acide aminé qui, selon des études antérieures, augmente l’efficacité d’un antibiotique dans les infections résistantes. Ils ont découvert que la combinaison éliminait rapidement et efficacement des souches d’Escherichia coli porteuses du gène mcr-1, responsable de la résistance à la colistine chez les microorganismes résistants. La L-arginine et la colistine administrées séparément montraient une activité antibactérienne minimale.
Ces résultats les ont amenés à tester l’effet chez des souris infectées par une souche d’E. coli résistante à la colistine dans le péritoine, le tissu mince qui recouvre les organes internes. Après 72 heures, le taux de survie des souris traitées avec la colistine et la L-arginine était de 80 %, bien supérieur à celui des souris traitées uniquement avec la colistine (40 %) ou uniquement avec la L-arginine (0 %).
Une analyse ultérieure a montré que les souris traitées avec la combinaison avaient également éliminé davantage de bactéries pathogènes dans les organes principaux. Des observations réalisées au moyen de microscopes électroniques à balayage et d’autres méthodes d’imagerie ont révélé des modifications de la taille et de la structure des bactéries, notamment des altérations de la membrane cellulaire.
Par la suite, les chercheurs ont utilisé le séquençage du transcriptome pour explorer le mécanisme par lequel agit cette association médicamenteuse. Ils ont relié la régulation négative de certains gènes liés au métabolisme à la manière dont la L-arginine renforce les effets nuisibles de la colistine sur la membrane cellulaire.
PLUS DE TESTS SONT NÉCESSAI POUR GARANTIR SA SÉCURITÉ
Les résultats suggèrent que l’altération de la membrane cellulaire par cette association pourrait constituer une piste thérapeutique possible. Cependant, Tian avertit qu’il faut réaliser davantage de tests pour garantir sa sécurité et son efficacité avant de pouvoir l’utiliser pour aider les patients, et que les souches résistantes à la colistine utilisées dans l’expérience pourraient ne pas représenter l’ensemble des souches qui causent des infections résistantes.
Cependant, les chercheurs restent optimistes et estiment que cette combinaison est une manière « facilement applicable » de préserver les bénéfices d’un antibiotique essentiel de dernier recours.
