Nouvelle arme contre la résistance aux antibiotiques, produite par un pathogène de la canne à sucre

Nouvelle arme contre la résistance aux antibiotiques, produite par un pathogène de la canne à sucre

C’est une toxine végétale puissante, appelée albicidine, qui est utilisée par une espèce bactérienne pour attaquer la plante et lui permettre de se propager.

Canne à sucre / Crédit : Peter Ellis/Wikipedia.en

Canne à sucre / Crédit : Peter Ellis/Wikipedia.en

Les scientifiques ont découvert qu’une puissante toxine végétale, appelée albicidine, possède un pouvoir bactéricide unique, ce qui la projette à juste titre parmi les armes les plus prometteuses dans la guerre contre la résistance aux antibiotiques, la capacité des bactéries à s’adapter et à devenir résistantes à l’activité des médicaments antimicrobiens existants. . Produit par un agent pathogène de la canne à sucre, lo Xanthomonas albilineans qui provoque des brûlures foliaires dévastatrices, on pense qu’elle est utilisée par l’espèce bactérienne pour attaquer la plante et permettre sa propagation. Son action bactéricide est connue depuis un certain temps, notamment contre des espèces telles que Escherichia coli Et Staphylococcus aureusdeux des agents pathogènes sous surveillance pour leur résistance croissante aux antibiotiques, mais ce qui jusqu’à présent n’était pas entièrement compris était la façon dont l’albicidine tue les micro-organismes résistants.

Cette limitation a entravé son développement pharmaceutique, mais l’équipe de recherche dirigée par le Dr Dmitry Ghilarov du John Innes Center à Norwich, au Royaume-Uni, avec des collègues des laboratoires du professeur Roderich Süssmuth de la Technische Universität Berlin, en Allemagne, et du professeur Jonathan Heddle du L’Université Jagellonne de Craconie, en Pologne, a utilisé les progrès de la microscopie cryoélectronique pour révéler exactement comment l’albicidine interagit avec sa cible, l’enzyme bactérienne ADN gyrase, ou simplement « gyrase ». Cette enzyme, expliquent les chercheurs, se lie normalement à l’ADN et, par une série de mouvements, le tord dans un processus appelé superenroulement, vital pour le bon fonctionnement des cellules. L’albicidine interfère avec ce processus en interagissant à la fois avec la gyrase des bactéries et leur ADN.

L’albicidine, la nouvelle arme contre les bactéries résistantes aux antibiotiques

Le mécanisme d’action de l’albicidine, détaillé dans un article qui vient de paraître dans la revue scientifique Catalyseurs naturels, profite d’un talon d’Achille de gyrase. Pour que cette enzyme fasse son travail, elle doit temporairement couper la double hélice de l’ADN, faire tourner ses brins et les réunir rapidement, mais l’albicidine empêche que cela se produise, entravant l’achèvement du cycle catalytique. « L’albicidine – précise l’équipe – utilise un mécanisme de double liaison où une extrémité de la molécule obstrue l’interface cruciale du dimère de gyrase, tandis que l’autre s’intercale entre les fragments de substrat d’ADN clivés”. Par conséquent, l’action de l’alcibidine ne permet pas de ressouder l’ADN, ce qui provoque la mort de la cellule bactérienne.

Le mécanisme d'action de l'albicidine, dans lequel une extrémité de la molécule s'intercale entre des brins d'ADN clivés (intercalation d'ADN) tandis que l'autre obstrue l'interface cruciale de la gyrase (interface Dimer) / Crédit : Nature Catalisys

Le mécanisme d’action de l’albicidine, dans lequel une extrémité de la molécule s’intercale entre les brins d’ADN clivés (intercalation d’ADN) tandis que l’autre obstrue l’interface cruciale de la gyrase (interface Dimer) / Crédit : Catalyseurs naturels

Ce mécanisme d’actionest suffisamment différent de celui des antibiotiques existants pour que la molécule et ses dérivés soient susceptibles d’être efficaces contre de nombreuses bactéries résistantes aux antibiotiques d’aujourd’hui” pensent les savants. « Il semble qu’en raison de la nature de l’interaction, l’albicidine cible une partie très essentielle de l’enzyme et il est difficile pour les bactéries de développer une résistance à cette – dit le Dr Ghilarov – . Maintenant que nous avons une compréhension structurelle, nous pouvons chercher à exploiter davantage cette poche de liaison et apporter d’autres modifications à l’albicidine pour améliorer son efficacité et ses propriétés pharmacologiques.”.

Cette deuxième partie des travaux de recherche a déjà commencé, avec la synthèse chimique de variantes d’albicidine aux propriétés améliorées, qui, lors de tests en laboratoire, se sont avérées efficaces contre certaines des espèces bactériennes les plus dangereuses qui causent des infections nosocomiales, y compris Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa et Salmonella typhimurium. « Nous pensons qu’ils font partie des nouveaux candidats antibiotiques les plus excitants de ces dernières années, avec une efficacité extrêmement élevée à de petites concentrations et une grande puissance contre les pathogènes bactériens, même ceux résistants aux antibiotiques largement utilisés, tels que les fluoroquinolones.”.

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