Un nouvel antibiotique provient d'une bactérie pathogène des pommes de terre

Les bactéries associées aux plantes sont une source potentielle d'antibiotiques qui pourraient être utilisés en clinique et en agronomie

14.10.2022 - Etats-Unis

La menace croissante de la résistance aux antimicrobiens a conduit les chercheurs à rechercher partout de nouveaux composés. Dans mBio, une équipe multinationale de chercheurs européens rapporte la découverte d'un nouvel antibiotique antifongique appelé solanimycine. Le composé, initialement isolé à partir d'une bactérie pathogène qui infecte les pommes de terre, semble être produit par un large spectre de bactéries phytopathogènes apparentées.

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Selon les chercheurs, la solanimycine agit contre un large éventail de champignons connus pour infecter les cultures agricoles et y faire des ravages. Dans les études de laboratoire, le composé a également agi contre le Candida albicans, un champignon présent naturellement dans l'organisme mais qui peut provoquer des infections dangereuses. Les résultats suggèrent que la solanimycine, et les composés apparentés, pourraient être utiles dans les domaines agricole et clinique.

Les microbes du sol, notamment ceux de l'embranchement des actinobactéries, produisent la plupart des antibiotiques thérapeutiques utilisés aujourd'hui. Cette nouvelle découverte suggère que les micro-organismes d'origine végétale méritent d'être examinés de plus près, d'autant plus que les cultures développent une résistance aux traitements existants, explique la microbiologiste Rita Monson, docteur en médecine, de l'université de Cambridge. Elle a codirigé l'étude avec le microbiologiste moléculaire Miguel Matilla, Ph.D., à l'Estación Experimental del Zaidín du Conseil espagnol de la recherche, à Grenade.

"Nous devons examiner de manière plus approfondie un plus grand nombre de populations microbiennes à notre disposition", a déclaré Mme Monson.

La bactérie pathogène de la pomme de terre Dickeya solani, qui produit la solanimycine, a été identifiée pour la première fois il y a plus de 15 ans. Les chercheurs du laboratoire du microbiologiste moléculaire George Salmond, Ph.D., de l'Université de Cambridge, ont commencé à étudier son potentiel antibiotique il y a environ dix ans.

"Ces souches ont émergé rapidement et sont maintenant largement répandues", a déclaré Matilla.

La solanimycine n'est pas le premier antibiotique découvert à partir de ce microbe. Dans des travaux antérieurs, les chercheurs ont découvert que D. solani produit un antibiotique appelé oocydine A, qui est très actif contre plusieurs champignons phytopathogènes.

Ces découvertes antérieures, ainsi que l'analyse du génome de la bactérie, ont laissé entendre qu'elle pourrait synthétiser d'autres antibiotiques, a déclaré Matilla, ayant également un potentiel antifongique. Cette intuition a porté ses fruits : Matilla, Monson, Salmond et leurs collègues ont constaté que lorsqu'ils réduisaient au silence les gènes responsables de la production de l'oocydine A, la bactérie continuait à présenter une activité antifongique.

Cette observation a conduit à l'identification de la solanimycine et à l'identification des groupes de gènes responsables des protéines qui fabriquent ce composé.

Les chercheurs ont découvert que la bactérie utilise le composé avec parcimonie, le produisant en fonction de la densité cellulaire. Un environnement au pH acide, comme celui présent dans une pomme de terre, active également le groupe de gènes de la solanimycine. Selon M. Monson, cela ressemble presque à un mécanisme de protection astucieux.

"C'est un antifongique qui, selon nous, va fonctionner en tuant les concurrents fongiques, et les bactéries en bénéficient tellement", a déclaré Monson. "Mais vous ne l'activez que si vous êtes dans une pomme de terre".

Monson a déclaré que les chercheurs ont commencé à collaborer avec des chimistes pour en savoir plus sur la structure moléculaire de la solanimycine et mieux comprendre son fonctionnement. Ensuite, elle et Matilla ont déclaré qu'elles espéraient voir se poursuivre les tests du composé dans des modèles végétaux et animaux.

"Nos prochaines étapes consisteront à essayer d'utiliser cet antibiotique antifongique pour la protection des plantes", a déclaré Matilla. Pour l'équipe de recherche, cette découverte est un signe encourageant : les agents pathogènes des plantes, comme D. solani, pourraientêtre incités à produire des composés susceptibles d'être utilisés pour lutter contre les maladies des plantes et des humains.

"Nous devons nous ouvrir à l'exploration de tout ce qui existe pour trouver de nouveaux antibiotiques", a déclaré Matilla.

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