Des chercheurs qui étudient la bactérie E. coli résistante aux antimicrobiens – la principale cause de décès humain dû à la résistance aux antimicrobiens dans le monde – ont identifié un mécanisme chez les chiens qui peut rendre plusieurs classes d’antibiotiques inefficaces.
Le papierpublié le 16 juillet dans la revue Applied and Environmental Microbiology, ouvre de nouvelles voies pour les thérapies visant à traiter à la fois les animaux et les humains – et établit les infections cliniques chez les chiens comme une approche de surveillance pour la santé publique.
L’équipe de recherche a analysé plus de 1 000 génomes de l’agent pathogène résistant E. coli isolé de chiens malades et a identifié un ensemble de gènes dont les tests de sélection évolutive ont révélé qu’ils devenaient obsolètes dans le génome et perdaient leur fonction. Mais, dans un retournement de situation inhabituel, la perte de fonction pourrait avoir réorienté cet ensemble de gènes pour créer des conditions qui piègent les antibiotiques dans la membrane cellulaire d’E. coli, les empêchant de pénétrer dans la bactérie.
« J’aime penser à cela comme un événement fortuit de l’évolution, car il semble que ces protéines de capsule ont été réutilisées pour piéger les antibiotiques », a déclaré Laura Goodmanprofesseur adjoint au Département de santé publique et écosystémique et au Baker Institute for Animal Health du College of Veterinary Medicine (CVM) et auteur principal de l’article.
« Ce qui semble se produire, c’est que nous sommes confrontés à une mutation de perte de fonction qui confère potentiellement un nouveau phénotype sans rapport avec son objectif initial », a-t-elle déclaré.
Un gène particulier, une variante du gène Wza, a été particulièrement impliqué dans le processus. Dans des circonstances normales, le gène exprime une protéine qui forme un canal à travers la membrane externe de la bactérie, ce qui permet aux molécules de sortir de la cellule. « Nous pensons que les antibiotiques peuvent utiliser ce canal comme portail pour pénétrer dans la cellule », a déclaré Goodman. « Et cette mutation par perte de fonction que nous avons identifiée, non pas sur un seul gène mais sur un ensemble complet de gènes, permet au canal de se fermer de telle manière que les antibiotiques sont piégés. »
Cette étude pourrait non seulement contribuer à améliorer la santé canine, mais constitue également un exemple de la manière dont les chiens servent de modèle important pour la santé humaine.
Les chiens ont tendance à partager les mêmes souches d’E. coli que leurs propriétaires et sont traités avec les mêmes antibiotiques. Deux classes particulières d’antibiotiques – les céphalosporines de troisième génération et les quinolones – sont considérées comme d’une importance cruciale par l’Organisation mondiale de la santé. Les cliniciens et les experts en santé publique sont particulièrement préoccupés par la surutilisation de ces médicaments en médecine vétérinaire. Bien qu’il n’existe aucune restriction légale à l’utilisation de ces médicaments chez les chiens, de gros efforts ont été faits pour promouvoir une bonne gestion de ces traitements.
Les chercheurs ont émis l’hypothèse que les mécanismes affectant les classes de médicaments identifiées chez les chiens seraient également importants pour les humains, a déclaré Goodman. « Lorsque nous avons recherché cette variante génétique dans les infections humaines, nous en avons trouvé beaucoup dans les données de surveillance des hôpitaux et du public sur les infections à E. coli et à Klebsiella chez les humains », a-t-elle déclaré.
Les prochaines étapes consisteront à expérimenter davantage pour comprendre pleinement le mécanisme antimicrobien d’E. coli, étayé par les solides preuves statistiques de l’étude. Les chercheurs peuvent désormais explorer de nouvelles cibles médicamenteuses potentielles qui empêcheraient le pore du canal membranaire d’E. coli de se fermer, permettant ainsi aux antibiotiques de se déplacer librement à l’intérieur de la cellule.
L’étude est unique en ce sens qu’elle fournit une compréhension mécaniste de la résistance aux antibiotiques et comble des lacunes importantes dans la surveillance des infections humaines à E. coli en utilisant des échantillons cliniques restants de chiens qui ont été collectés dans le cadre des soins de routine, a déclaré Goodman.
Kristina Ceres ’15, DVM/PhD ’24, est l’auteure principale de l’article. Faculté de Cornell Michael Stanhope, Casey Cazeret Qi Sun figurent également parmi les co-auteurs.
L’étude a été soutenue et réalisée en collaboration avec le Veterinary Laboratory and Response Network de la Food and Drug Administration des États-Unis.
2024-07-16 17:34:57
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