Un nouveau mode d'action dans la "guerre bactérienne" décodé : une alternative possible aux antibiotiques produits par les bactéries
Découverte d'une substance antibactérienne provenant d'un staphylocoque avec un nouveau mécanisme d'action contre les concurrents naturels
Une alternative possible aux antibiotiques produits par les bactéries - De nombreuses bactéries produisent des substances pour prendre l'avantage sur leurs concurrents dans leur environnement naturel hautement compétitif. Des chercheurs de l'hôpital universitaire de Bonn (UKB), de l'université de Bonn et du Centre allemand de recherche sur les infections (DZIF) ont découvert un nouveau lantibiotique, l'épilancine A37. Il est produit par les staphylocoques qui colonisent la peau et agit spécifiquement contre leurs principaux concurrents, les corynébactéries. Cette spécificité est vraisemblablement due à un mécanisme d'action très particulier, que les chercheurs ont pu décrypter en détail. Leurs résultats viennent d'être publiés dans l'ISME Journal.
En raison de la résistance croissante aux antibiotiques des agents pathogènes responsables d'infections, le développement de nouvelles substances antibactériennes est important. Les espoirs reposent sur un nouveau groupe de substances produites par les bactéries gram-positives, les lantibiotiques. Il s'agit de peptides antimicrobiens dont le spectre d'activité est souvent très étroit. "Ces composés sont très intéressants d'un point de vue médical, car ils pourraient s'attaquer spécifiquement à certains groupes d'organismes sans affecter l'ensemble de la flore bactérienne, comme c'est le cas avec les antibiotiques à large spectre, par exemple", explique l'auteur correspondant, le Dr Fabian Grein, qui dirigeait jusqu'à récemment le groupe de recherche DZIF "Interférence bactérienne" à l'Institut de microbiologie pharmaceutique de l'UKB et qui est membre du domaine de recherche transdisciplinaire (TRA) "Vie et santé" de l'Université de Bonn.
Un avantage concurrentiel essentiel sur les corynébactéries
L'équipe de recherche de l'UKB dirigée par Fabian Grein et Tanja Schneider, ainsi que l'équipe dirigée par Ulrich Kubitscheck, professeur de chimie biophysique à l'université de Bonn, viennent de découvrir un nouveau lantibiotique, l'épilancine A37. Elle est produite par les staphylocoques, qui sont des colonisateurs typiques de la peau et des muqueuses. On sait peu de choses sur ces peptides antimicrobiens. "Nous avons pu montrer que les épilancines sont largement répandues chez les staphylocoques, ce qui souligne leur importance écologique", explique le premier auteur, Jan-Samuel Puls, doctorant de l'université de Bonn à l'Institut de microbiologie pharmaceutique de l'UKB. En effet, les staphylocoques et les corynébactéries sont des genres importants du microbiote humain - c'est-à-dire l'ensemble des micro-organismes tels que les bactéries et les virus - dans le nez et la peau, qui sont étroitement liés à la santé et à la maladie. La nécessité de produire un tel composé indique une compétition prononcée entre les espèces. Les chercheurs ont pu montrer que l'épilancine A37 nouvellement découverte agit très spécifiquement contre les corynébactéries, qui comptent parmi les principaux concurrents des staphylocoques dans le microbiome cutané.
Un nouveau mode d'action dans la "guerre bactérienne" décodé
"Cette spécificité est probablement due à un mécanisme d'action très particulier que nous avons pu décrypter en détail", explique M. Grein. L'épilancine A37 pénètre dans la cellule corynébactérienne, d'abord sans la détruire. Les peptides antimicrobiens s'accumulent dans la cellule et dissolvent ensuite la membrane cellulaire de l'intérieur, tuant ainsi la corynébactérie. Thomas Fließwasser, de l'Institut de microbiologie pharmaceutique de l'UKB, chercheur postdoctoral à l'université de Bonn et chef intérimaire du groupe de recherche DZIF "Interférence bactérienne", ajoute : "Notre étude montre comment un mécanisme spécifique peut être mis en œuvre dans le cadre de l'interférence bactérienne : "Notre étude montre comment un mécanisme d'action spécifique peut être utilisé pour combattre spécifiquement une seule espèce bactérienne. Elle nous sert donc de 'preuve de concept'".
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Publication originale
Jan-Samuel Puls, Benjamin Winnerling, Jeffrey J Power, Annika M Krüger, Dominik Brajtenbach, Matthew Johnson, Kevser Bilici, Laura Camus, Thomas Fließwasser, Tanja Schneider, Hans-Georg Sahl, Debnath Ghosal, Ulrich Kubitscheck, Simon Heilbronner, Fabian Grein; "Staphylococcus epidermidis bacteriocin A37 kills natural competitors with a unique mechanism of action"; The ISME Journal, Volume 18, 2024-3-12
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