La résistance des superbactéries prise sur le vif
Etonnante
vidéo ! Pour la première fois, une équipe a mis en évidence grâce à un
procédé original la rapidité avec laquelle se propage la résistance aux
antibiotiques. « Une démonstration visuelle de l’évolution », pour le microbiologiste Roy Kishony.
http://www.larecherche.fr/biologie-vid%C3%A9o/la-r%C3%A9sistance-des-superbact%C3%A9ries-prise-sur-le-vif
http://www.larecherche.fr/biologie-vid%C3%A9o/la-r%C3%A9sistance-des-superbact%C3%A9ries-prise-sur-le-vif
La résistance des bactéries aux antibiotiques est une menace mondiale pour la santé publique, comme nous l'expliquons dans notre dernier numéro.
Et elle gagne du terrain, très rapidement. La vitesse d’acquisition de
la résistance par les bactéries a été mise en évidence dans une vidéo
étonnante, réalisée par des scientifiques de la faculté de médecine
d'Harvard et de l'Institut israélien de technologie. On y voit des
bactéries (en blanc) coloniser en quelques jours les zones les plus
riches en antibiotiques.
Pour mener à bien cette expérience, publiée dans Science, Michael Baym, Tami Lieberman et leur équipe ont mis au point un dispositif original, intitulé "plaque MEGA" (pour Microbial Evolution Growth Area). Ils ont recouvert la plaque d’un milieu de culture facilitant la mobilité des bactéries, puis ils l'ont divisée en 9 bandes dans lesquelles ils ont injecté des concentrations croissantes d'antibiotiques des extrémités jusqu’au centre. Deux antibiotiques ont été testés : le triméthoprime (TMP), qui freine le développement bactérien, et le ciprofloxacine (CPR), un bactéricide.
A chacune de ces extrémités, dans la première bande qui ne contient pas d'antibiotiques, ils ont introduit des colonies de bactéries E. Coli (visibles en blanc sur la vidéo). Progressivement, on observe alors les bactéries coloniser la bande située à côté et contenant des doses de TMP et de CPR respectivement trois et deux fois supérieur à la concentration minimale inhibitrice (CMI), c'est-à-dire la plus faible concentration d'un antibiotique inhibant la croissance d'un microorganisme.
Les bactéries n'auraient pas dû survivre dans cette zone. Mais certains mutants ont émergé et ce sont ces derniers qui ont réussi à atteindre le palier suivant. Jour après jour, de nouveaux mutants apparaissent, capables de franchir le 2e palier – donc de résister à une concentration d’antibiotiques encore supérieure. Et ainsi de suite, jusu’à atteindre des concentrations 1000 fois plus élevées que celles de la deuxième bande. Le tout en seulement 10 jours pour le TMP et 12 jours pour le CPR !
L'un des coauteurs de cette étude, Roy Kishony, de l'Institut israélien de technologie, a expliqué à La Recherche l'importance et les implications d'une telle expérience.
LA RECHERCHE - Quel est le but de cette vidéo ? Alerter le public sur la résistance aux antibiotiques ou tester certaines hypothèses scientifiques ?
ROY KISHONY - Les deux. Cela montre visuellement comment évolue la bactérie et combien il est facile pour elle de devenir résistante. Et, du côté de la recherche, cela nous permet de cartographier systématiquement les différents changements génétiques dont dispose la bactérie pour devenir résistante.
LR - Utilisez-vous le dispositif utilisé dans cette vidéo dans votre travail scientifique quotidien ?
RK - Oui en effet. Notre objectif est de générer une base de données exhaustive des changements génétiques conduisant à la résistance, et d'utiliser cette base de données pour construire des "diagnostics préventifs". Ces derniers, fondés sur le génome d'un pathogène, nous permettront de prédire comment il évoluera au contact de différents antibiotiques.
LR - Considérez-vous le phénomène de résistance aux antibiotiques que vous avez filmé ici particulièrement remarquable ?
RK - La force de ce film est qu'il fournit une démonstration visuelle de l'évolution, des mutations, et de la sélection - des termes qui sont sinon assez vagues et abstraits.
Sophie Coisne (avec Bérénice Robert)
Pour en savoir plus, découvrez le dossier du dernier numéro de La Recherche, actuellement en kiosque.
Photo : Des bactéries E. Coli © SPL/BSIP
Pour mener à bien cette expérience, publiée dans Science, Michael Baym, Tami Lieberman et leur équipe ont mis au point un dispositif original, intitulé "plaque MEGA" (pour Microbial Evolution Growth Area). Ils ont recouvert la plaque d’un milieu de culture facilitant la mobilité des bactéries, puis ils l'ont divisée en 9 bandes dans lesquelles ils ont injecté des concentrations croissantes d'antibiotiques des extrémités jusqu’au centre. Deux antibiotiques ont été testés : le triméthoprime (TMP), qui freine le développement bactérien, et le ciprofloxacine (CPR), un bactéricide.
A chacune de ces extrémités, dans la première bande qui ne contient pas d'antibiotiques, ils ont introduit des colonies de bactéries E. Coli (visibles en blanc sur la vidéo). Progressivement, on observe alors les bactéries coloniser la bande située à côté et contenant des doses de TMP et de CPR respectivement trois et deux fois supérieur à la concentration minimale inhibitrice (CMI), c'est-à-dire la plus faible concentration d'un antibiotique inhibant la croissance d'un microorganisme.
Les bactéries n'auraient pas dû survivre dans cette zone. Mais certains mutants ont émergé et ce sont ces derniers qui ont réussi à atteindre le palier suivant. Jour après jour, de nouveaux mutants apparaissent, capables de franchir le 2e palier – donc de résister à une concentration d’antibiotiques encore supérieure. Et ainsi de suite, jusu’à atteindre des concentrations 1000 fois plus élevées que celles de la deuxième bande. Le tout en seulement 10 jours pour le TMP et 12 jours pour le CPR !
L'un des coauteurs de cette étude, Roy Kishony, de l'Institut israélien de technologie, a expliqué à La Recherche l'importance et les implications d'une telle expérience.
LA RECHERCHE - Quel est le but de cette vidéo ? Alerter le public sur la résistance aux antibiotiques ou tester certaines hypothèses scientifiques ?
ROY KISHONY - Les deux. Cela montre visuellement comment évolue la bactérie et combien il est facile pour elle de devenir résistante. Et, du côté de la recherche, cela nous permet de cartographier systématiquement les différents changements génétiques dont dispose la bactérie pour devenir résistante.
LR - Utilisez-vous le dispositif utilisé dans cette vidéo dans votre travail scientifique quotidien ?
RK - Oui en effet. Notre objectif est de générer une base de données exhaustive des changements génétiques conduisant à la résistance, et d'utiliser cette base de données pour construire des "diagnostics préventifs". Ces derniers, fondés sur le génome d'un pathogène, nous permettront de prédire comment il évoluera au contact de différents antibiotiques.
LR - Considérez-vous le phénomène de résistance aux antibiotiques que vous avez filmé ici particulièrement remarquable ?
RK - La force de ce film est qu'il fournit une démonstration visuelle de l'évolution, des mutations, et de la sélection - des termes qui sont sinon assez vagues et abstraits.
Sophie Coisne (avec Bérénice Robert)
Pour en savoir plus, découvrez le dossier du dernier numéro de La Recherche, actuellement en kiosque.
Photo : Des bactéries E. Coli © SPL/BSIP
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