Grâce à des méthodes d’investigation de très haute résolution, les chercheurs ont découvert comment agit la plectasine, un antibiotique naturel extrait d’un champignon. Le médicament piège les bactéries comme le velcro et les empêche de propager l’infection. La découverte pourrait conduire à des antibiotiques de plus en plus efficaces et puissants pour lutter contre la résistance.
Crédit: Gloria Fuentes
Les antibiotiques, l’une des découvertes les plus précieuses en médecine, tuent les bactéries par des voies multiples et efficaces : ils empêchent la formation de la paroi mobile (comme dans le cas de la pénicilline) ; ils interfèrent avec les processus de transcription de l’ADN ; ils empêchent la synthèse de protéines essentielles à la vie, et bien plus encore. Le principe de base est qu’ils ciblent des molécules spécifiques présentes dans les micro-organismes. L’un d’eux, appelé plectasine, a cependant un mécanisme d’action vraiment fascinant, sur lequel la lumière a été faite seulement maintenant grâce à une nouvelle étude. En termes très simples, la plectasine est capable de piéger les bactéries comme le velcro, les bloquant et les empêchant de propager l’infection. Il est possible que ce mécanisme soit également présent dans d’autres antibiotiques couramment utilisés. La découverte de son fonctionnement au niveau moléculaire pourrait conduire à une amélioration significative des futurs médicaments.
Un équipe internationale de recherche dirigée par des scientifiques du Bijvoet Centre for Biomolecular Research de l’Université d’Utrecht, en étroite collaboration avec des collègues du Zernike Instituut – Rijksuniversiteit Groningen, de l’École de Chimie et de Génie Chimique de l’Université Queen’s de Belfast et d’autres instituts, a découvert que la plecatasina piégeait les bactéries comme le velcro. Les chercheurs, sous la coordination du professeur Markus Weingarth du Département de Chimie de l’université des Pays-Bas, ont découvert le mécanisme particulier de la plectasine après avoir analysé son action à travers des méthodes de très haute résolution, une combinaison de résonance magnétique nucléaire à l’état solide, de microscopie à force atomique et de tests d’activité spécifiques.
Il a été découvert que cet antibiotique exploite « un mécanisme de tuerie supramoléculaire sensible au calcium », comme expliqué dans le résumé de l’étude. En termes simples, il se lie au lipide II cible sur la membrane des micro-organismes en formant des structures denses qui les emprisonnent de manière similaire au velcro. Même si une liaison se brise, les bactéries restent piégées dans la surstructure, ce qui les tue en les empêchant de se propager. La propriété antibactérienne de la plectasine est renforcée par les ions calcium.
Crédit: Gloria Fuentes
Cet antibiotique naturel, découvert il y a une vingtaine d’années, est extrait du champignon Pseudoplectania nigrella. Il est particulièrement efficace contre certaines bactéries résistantes aux antibiotiques, telles que certaines espèces de streptocoques, mais n’est cependant pas considéré comme l’un des plus sûrs. La découverte de la manière dont il parvient à tuer les bactéries pourrait conduire à de nouveaux médicaments innovants de plus en plus efficaces. « Notre étude comble une lacune importante de connaissances qui pourrait avoir de larges implications pour la conception de meilleurs médicaments pour lutter contre la menace croissante de la résistance aux antimicrobiens », a déclaré le professeur Weingarth dans un communiqué de presse. Les détails de la recherche « Host defence peptide plectasin targets bacterial cell wall precursor lipid II by a calcium-sensitive supramolecular mechanism » ont été publiés dans la revue scientifique Nature Microbiology.