Des scientifiques découvrent 18 nouvelles espèces de microbes intestinaux à la recherche des origines de la résistance aux antibiotiques


Les infections résistantes aux antibiotiques devraient rattraper le cancer en tant que principale cause de décès d’ici 2050, faisant de la compréhension et de la limitation de la propagation des bactéries résistantes aux antibiotiques une priorité mondiale.

Dans un article publié le 28 février dans Actes de l'Académie nationale des sciences (PNAS)une équipe de recherche codirigée par Michael S. Gilmore, PhD, directeur scientifique chez Mass Eye and Ear, décrit la découverte de 18 espèces de bactéries jamais vues auparavant. Entérocoque type qui contient des centaines de nouveaux gènes – des découvertes qui pourraient offrir de nouveaux indices sur la résistance aux antibiotiques alors que les scientifiques recherchent des moyens de freiner ces infections.

Les entérocoques sont les principales causes d’infections multirésistantes, en particulier après une intervention chirurgicale et chez les patients hospitalisés. Les infections peuvent être mortelles et contribuer à plus de 30 milliards de dollars par an en coûts supplémentaires en matière de soins de santé.

“Au cours des 75 dernières années, les antibiotiques ont sauvé des centaines de millions de vies et ont grandement contribué au succès de tous les types de chirurgie”, a déclaré Gilmore, qui est également directeur de l'Institut des maladies infectieuses de la Harvard Medical School. “Au cours des 30 dernières années, cependant, bon nombre des bactéries les plus problématiques sont devenues de plus en plus résistantes aux antibiotiques, ce qui atteint désormais des proportions de crise. Nos résultats pourraient améliorer la compréhension de la manière dont les gènes de résistance se propagent aux bactéries hospitalières et menacent la santé humaine.”

Découverts dans les années 1920, les antibiotiques comme la pénicilline sont des composés produits naturellement par les microbes du sol. Gilmore note que les microbes producteurs d'antibiotiques se développent dans les feuilles en décomposition et la matière végétale du sol forestier et donnent leur odeur au sol forestier.

Gilmore et Ashlee Earl, PhD, directeur du groupe de génomique bactérienne à Broad, ont réuni une équipe internationale de scientifiques, comprenant des aventuriers d'élite, pour parcourir les coins les plus reculés du globe à la recherche d'excréments, de sol et d'autres échantillons susceptibles de contenir des bactéries du genre. Entérocoque taper. La diversité des spécimens qu'ils ont collectés comprenait des échantillons de manchots migrant dans les eaux subantarctiques, de céphalophes et d'éléphants d'Ouganda ; insectes, bivalves, tortues de mer et dindes sauvages du Brésil aux États-Unis ; crécerelle et vautours de Mongolie ; des wallaby, des cygnes et des wombats d'Australie ; et des animaux de zoo et des oiseaux sauvages d'Europe.

Les efforts de collecte de l'équipe avaient précédemment conduit à la découverte de nouvelles classes de toxines bactériennes et montré que Entérocoque les bactéries sont apparues il y a environ 425 millions d’années lorsque les premiers animaux, ancêtres des mille-pattes et des vers, sont arrivés sur terre. Ils ont probablement dominé la planète pendant environ 50 millions d’années avant que les animaux à quatre pattes ne débarquent.

Leurs collections les plus récentes ont élargi la diversité des genres de souches d'entérocoques de plus de 25 pour cent et, ce faisant, ont découvert davantage d'indices, révélant que les insectes et autres invertébrés sont probablement de loin la plus grande source naturelle de bactéries entérocoques, y compris les espèces naturellement résistantes aux antibiotiques.

“Jusqu'à récemment, la plupart de ce que nous comprenions sur la génétique des entérocoques provenait de ceux qui nous rendent malades, et c'est un problème – comme essayer de comprendre l'obscurité sans jamais voir la lumière”, a déclaré Earl. “Élargir notre vision pour inclure ceux de l'extérieur des hôpitaux, avec l'aide de scientifiques citoyens, nous a donné le contraste dont nous avions besoin pour identifier la manière dont ils rendent les gens malades à l'hôpital, et donne également au public la possibilité de s'approprier conjointement les solutions.”

Gilmore postule que les insectes ont mangé le matériel végétal en décomposition et se sont naturellement administrés une dose d'antibiotiques au cours du processus. Il émet l'hypothèse que pendant des centaines de millions d'années, les bactéries présentes dans les intestins de ces insectes comme Entérocoque ont été exposés à ces antibiotiques et sont devenus résistants. Dans les années 1940 et 1950, lorsque les humains ont commencé à prendre des antibiotiques, les résistances étaient déjà présentes dans l'environnement et se sont propagées jusqu'aux bactéries responsables de l'infection humaine.

« La pandémie de COVID-19 a révélé que la nature comporte de nombreux risques infectieux pour les humains », a déclaré Gilmore. “Cette étude montre que les insectes et leurs proches dans la nature constituent un réservoir important et non caractérisé de gènes non découverts chez les microbes, étroitement liés à ceux qui causent certaines des infections les plus résistantes aux antibiotiques.”

Paternité: Julia A. Schwartzman, François Lebreton, Rauf Salamzade, Terrance Shea, Melissa J. Martin, Katharina Schaufler, Aysun Urhane, Thomas Abeel, Ilana LBC Camargo, Bruna F. Sgardiol, Janira Prichula, Ana Paula Guedes Frazzon, Gonzalo Giribet, Daria Van Tyne, Gregg Treinish, Charles J. Innis, Jaap A. Wagenaar, Ryan M. Whipple, Abigail L. Manson, Ashlee M. Earl et Michael S. Gilmore.

Divulgations : Les auteurs déclarent aucun conflit d'intérêts.

Financement: Ce projet a été soutenu par le programme de Harvard sur la résistance aux antibiotiques, les subventions NIH/NIAID AI083214 et U19AI110818 au Broad Institute. Certaines parties du travail ont été financées par une subvention de recherche sabbatique accordée à Gilmore de Research to Prevent Blindness pour explorer les origines de la résistance aux antibiotiques. Schwartzman a été soutenu par la bourse F32GM121005 du NIH Ruth Kirschstein.

Article cité : Schwartzman, JA et coll. “Diversité mondiale des entérocoques et description de 18 nouvelles espèces” PNAS DOI : 10.1073/pnas.2310852121

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