L'association antibiotique et probiotique peut tuer les superbactéries
Une approche innovante utilise un matériau biocompatible pour encapsuler les bactéries probiotiques et les combine avec des antibiotiques pour lutter contre les infections résistantes aux traitements.
Chaque année, plus de 2 millions de personnes aux États-Unis développent des infections résistantes aux traitements, et environ 23 000 personnes en meurent.
Ces statistiques ont incité les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) à considérer la résistance aux médicaments comme «l'un des plus grands défis de santé publique de notre temps».
Par conséquent, les chercheurs travaillent d'arrache-pied pour essayer de développer des moyens ingénieux de lutter contre les soi-disant superbactéries - des bactéries qui sont devenues immunisées contre les traitements antibiotiques.
Dernièrement, les chercheurs ont ajouté des probiotiques à leur arsenal contre les superbactéries. Les probiotiques sont des bactéries bénéfiques présentes dans les aliments, tels que le yogourt, le kéfir, les cornichons ou la soupe miso.
Il y a à peine un mois, par exemple, une étude suggérait que la simple consommation régulière de probiotiques pouvait réduire le besoin d'antibiotiques, contribuant ainsi à enrayer la crise de résistance aux médicaments.
Désormais, les chercheurs ont utilisé des probiotiques pour créer une combinaison «tueuse» qui a détruit deux souches de bactéries résistantes aux traitements.
Les deux auteurs co-principaux et correspondants de l'étude sont Ana Jaklenec, chercheuse au Koch Institute for Integrative Cancer Research au Massachusetts Institute of Technology à Cambridge, MA, et Robert Langer, professeur à l'Institut David H. Koch au MIT. .
Zhihao Li est le premier auteur de l'article, maintenant publié dans la revue Matériaux avancés.
Utilisation de l'alginate pour encapsuler les probiotiques
Le premier auteur de l’étude explique le problème de la lutte contre les infections résistantes aux antibiotiques avec des probiotiques.
D'une part, dit-il, les probiotiques ont quelque peu réussi à lutter contre les bactéries lorsqu'ils sont appliqués sur des plaies. Cependant, les probiotiques ne suffisent généralement pas à détruire toutes les bactéries présentes dans une infection de plaie.
D'un autre côté, dit Li, l'ajout d'antibiotique au mélange tuerait trop de bactéries, y compris les probiotiques bénéfiques.
Ainsi, Li et ses collègues ont entrepris de trouver une solution de contournement en enfermant les probiotiques dans une coquille qui les protège de la destruction par l'antibiotique. Ils ont choisi un matériau appelé alginate pour concevoir la coque.
L'alginate s'est démarqué des chercheurs comme un bon choix pour deux raisons principales. Premièrement, c'est un composant du biofilm que les bactéries se forment naturellement lorsqu'elles tentent de se protéger des antibiotiques. Deuxièmement, les médecins utilisent déjà le composant dans le traitement des plaies.
«Nous avons examiné les composants moléculaires des biofilms, et nous avons constaté que pour l'infection à Pseudomonas, l'alginate est très important pour sa résistance aux antibiotiques», dit Li. «Cependant, jusqu'à présent, personne n'a utilisé cette capacité pour protéger les bonnes bactéries des antibiotiques.»
Combinaison de superbactéries «éradiquées»
Pour leur étude, Li et ses collègues ont choisi un probiotique composé de trois souches de Bactéries Lactobacillus - un type de bactérie qui peut tuer Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM).
Les chercheurs ont combiné les probiotiques avec l'antibiotique tobramycine, qui est connu pour tuer Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa).
Ensuite, Li et ses collègues ont appliqué les probiotiques enrobés d'alginate avec la tobramycine pour SARM et P. aeruginosa dans une boîte de Pétri. La combinaison a «complètement éradiqué» les bactéries résistantes aux traitements, selon Jaklenec.
«Ce fut un effet assez radical», ajoute le co-auteur principal. En revanche, lorsque les chercheurs ont recréé l'expérience sans le revêtement d'alginate, les antibiotiques ont tué les probiotiques, qui à leur tour ont épargné le SARM les bactéries.
«Lorsque nous n’utilisions qu’un seul composant, que ce soit des antibiotiques ou des probiotiques, ils ne pouvaient pas éradiquer tous les agents pathogènes», rapporte Li. «C'est quelque chose qui peut être très important dans les milieux cliniques où vous avez des plaies avec différentes bactéries, et les antibiotiques ne suffisent pas pour tuer toutes les bactéries.»
Les chercheurs espèrent que leur approche s'attaquera à la crise de la résistance aux médicaments et prévoient de la tester chez les animaux et les humains.
«Il y a maintenant tellement de bactéries résistantes aux antibiotiques, ce qui est un grave problème pour la santé humaine. Nous pensons qu'une façon de les traiter est d'encapsuler un probiotique vivant et de le laisser faire son travail », déclare Jaklenec.
«La bonne chose à propos de l’alginate est que c’est [aux États-Unis. Approuvé par la Food and Drug Administration, et le probiotique que nous utilisons est également approuvé », ajoute Li.
«Je pense que les probiotiques peuvent révolutionner le traitement des plaies à l'avenir. Grâce à notre travail, nous avons élargi les possibilités d’application des probiotiques. »
Zhihao Li
