Le mucus de la peau des amphibiens, une arme potentielle contre les bactéries multirésistantes et le cancer
Des chercheurs ont découvert sur la peau de l'axolotl des peptides antimicrobiens qui combattent non seulement les germes dangereux des hôpitaux, mais aussi les cellules tumorales, ce qui constitue une alternative antibiotique efficace
Les axolotls sont connus pour leur capacité à faire repousser des membres, des organes et même des parties du cerveau et du cœur. Mais l'amphibien à queue dont le nom scientifique est Ambystoma mexicanum peut faire encore plus. Sa muqueuse le protège des agents pathogènes, plus précisément des peptides antimicrobiens (AMP) qu'elle contient. Cette propriété rend l'amphibien intéressant pour la médecine, car la résistance croissante des bactéries aux antibiotiques est un problème majeur dans le secteur des soins de santé. Les chercheurs sont donc à la recherche de nouvelles molécules cibles qui pourraient remplacer les antibiotiques de plus en plus inefficaces. Les AMP sont parmi les candidats les plus prometteurs. Ils font partie du système immunitaire inné et sont présents dans presque tous les organismes vivants.
Une équipe de recherche dirigée par le Dr Sarah Strauß, responsable du laboratoire Kerstin Reimers de biologie régénérative à la clinique de chirurgie plastique, esthétique, de la main et reconstructive de la faculté de médecine de Hanovre (MHH), a étudié divers AMP à partir du mucus cutané d'axolotls vivant en laboratoire. Les chercheurs ont pu montrer que les AMP n'étaient pas seulement efficaces contre les bactéries multirésistantes telles que le redoutable germe hospitalier MRSA. Ils ont également réussi à combattre les cellules cancéreuses. Les résultats ont été publiés dans la revue scientifique "Plos one".
Mucus obtenu par un massage doux
"Les peptides antimicrobiens pourraient constituer une alternative aux antibiotiques à l'avenir. Ils ont un large spectre d'activité et, en même temps, il est plus difficile pour les pathogènes de développer une résistance", explique le directeur de la clinique, le professeur Dr Peter M. Vogt. Pour obtenir le mucus cutané, les axolotls ont été délicatement massés avec des gants stériles et le mucus produit a été retiré des gants à l'aide de grattoirs stériles - le tout conformément aux directives de la loi allemande sur le bien-être des animaux. En collaboration avec l'Institut Fraunhofer de toxicologie et de médecine expérimentale ITEM de Hanovre, 22 candidats peptides susceptibles d'être efficaces ont été sélectionnés parmi les milliers d'AMP extraits du mucus et synthétisés. Cela prend du temps et coûte cher, mais malheureusement les AMP ne sont pas aussi faciles à produire dans les micro-organismes que certains antibiotiques", explique le biologiste. La raison en est la structure chimique et le mécanisme d'action des AMP : ils contiennent des acides aminés avec une charge positive et des composants hydrophobes. Cela leur permet de se lier à la paroi cellulaire des bactéries. Ils y provoquent de petits trous ou pénètrent dans la cellule et se lient à des molécules. Dans les deux cas, ils endommagent la cellule et entraînent sa mort. Les AMP peuvent également agir contre les champignons et divers virus.
Efficacité contre le SARM
Le Dr Strauß pense que la structure chimique particulière pourrait contribuer à l'efficacité des AMP contre les souches bactériennes résistantes et éventuellement réduire le risque de résistance. Cela offre à la médecine un avantage décisif, car le problème du développement de la résistance touche de plus en plus les antibiotiques dits de réserve. Ceux-ci sont utilisés pour les infections causées par des bactéries contre lesquelles les antibiotiques conventionnels ne sont plus efficaces, comme le staphylocoque doré résistant à la méthicilline (MRSA). Quatre de nos AMP axolotl ont montré une efficacité contre le SARM qui était parfois même supérieure à celle de l'antibiotique de réserve, la vancomycine", explique le biologiste. Les résultats contre le SARM sont particulièrement significatifs, car la propagation de cette souche bactérienne multirésistante continuera à augmenter en raison de l'utilisation excessive d'antibiotiques dans les soins de santé et l'agriculture", explique le professeur Vogt.
Programme biologique contrôlé
Les chercheurs ont constaté un effet anticancérigène avec trois des quatre AMP, qui ont également montré une inhibition significative du SARM. En culture cellulaire, ces peptides ont déclenché ce que l'on appelle la mort cellulaire programmée dans les cellules cancéreuses du sein : un programme biologique contrôlé dans lequel la cellule affectée meurt. Nous avons observé que les peptides tuent spécifiquement les cellules cancéreuses sans attaquer les cellules saines du tissu mammaire", souligne le Dr Strauß. Dans l'ensemble, nos résultats suggèrent que les AMP identifiés pourraient être des candidats prometteurs pour lutter contre la résistance aux antibiotiques et pour les stratégies anticancéreuses. Toutefois, d'autres études sont nécessaires pour le vérifier.
Espèces d'amphibiens en voie de disparition
L'axolotl, originaire du Mexique, est aujourd'hui menacé d'extinction. Le "Centre de biorégénération Ambystoma Mexicanum" (ABMC) du Laboratoire de biologie régénérative Kerstin Reimers, fondé en 2010, abrite l'espèce Ambystoma mexicanum ainsi que d'autres espèces d'amphibiens, dont certaines sont également menacées - tous les animaux proviennent d'élevages en captivité. L'AMBC travaille avec des partenaires de coopération internationale tels que des universités, des instituts privés et des zoos. Il est également un point de contact pour les vétérinaires et propose des formations et des conseils ainsi qu'un soutien pratique sur les thèmes de l'élevage adapté aux espèces, des maladies, des diagnostics, des thérapies, de l'anesthésie et des techniques chirurgicales.
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