Emergence and genomic characterization of a carbapenem- and colistin-resistant Enterobacter chengduensis isolate carrying blaNDM-1 in Northeast China

Imaginez le monde microscopique à l'intérieur de nos corps comme une ville animée et bondée. Dans cette ville, il existe de nombreux types différents de bactéries vivant dans des quartiers comme l'intestin ou les poumons. La plupart du temps, ces bactéries sont des colocataires inoffensives. Mais parfois, quelques-unes deviennent des fauteurs de troubles, provoquant des infections difficiles à traiter. Pendant des décennies, les médecins ont disposé d'une « super-arme » dans leur arsenal appelée carbapénèmes, un type puissant d'antibiotique utilisé lorsque les autres médicaments échouent. Cependant, tout comme dans une partie d'échecs, les bactéries apprennent à contrer ces coups. Elles évoluent pour devenir des « super-microbes » capables de rejeter ces médicaments. Plus inquiétant encore, certains de ces super-microbes apprennent à ignorer une seconde ligne de défense appelée colistine, qui est souvent le tout dernier recours pour les médecins. Lorsqu'une bactérie devient résistante aux deux, c'est comme un criminel qui aurait trouvé un moyen de briser toutes les serrures de la ville, laissant la police sans clés. C'est ce territoire dangereux que les scientifiques tentent de cartographier : découvrir exactement comment ces bactéries changent, où elles se cachent et quels outils elles utilisent pour rester en vie.

Dans cette étude, des chercheurs d'un hôpital du nord-est de la Chine ont découvert un nouveau type de fauteur de troubles bactérien qui n'avait jamais été vu dans cette région auparavant. Ils ont trouvé une souche d'une bactérie appelée Enterobacter chengduensis (appelons-la « Chengdu ») dans les voies respiratoires d'un patient. Bien que cette espèce ait été identifiée pour la première fois en ce qui concerne 2015, elle reste un peu un mystère par rapport à ses cousins plus célèbres. L'équipe a utilisé un microscope de haute technologie appelé séquençage du génome complet pour lire tout le manuel d'instructions de la bactérie (son ADN). Ils ont découvert que cette bactérie Chengdu spécifique était un « super-espion » transportant une arme dangereuse : un gène appelé blaNDM-1. Ce gène agit comme une paire de ciseaux moléculaires capables de découper et de détruire les antibiotiques de la famille des carbapénèmes. Plus surprenant encore, cette bactérie était également résistante à la colistine, le médicament de dernier recours, même si les chercheurs n'ont pas trouvé les gènes « passe-partout » habituels qui causent normalement cette résistance.

Les scientifiques ont identifié cette bactérie spécifique comme appartenant à un groupe familial appelé ST414. En comparant son ADN à celui d'autres bactéries du monde entier, ils ont découvert qu'elle était étroitement liée à des souches trouvées dans d'autres parties de la Chine, suggérant qu'elle a voyagé ou évolué localement. La bactérie était une maîtresse du déguisement, transportant 15 gènes différents qui l'aidaient à résister à divers antibiotiques, y compris ceux utilisés pour les maux d'estomac et les antidouleurs. Cependant, elle n'était pas invincible. Les chercheurs l'ont testée contre une nouvelle génération de médicaments et ont trouvé qu'elle était toujours vulnérable à quelques médicaments spécifiques, notamment un médicament appelé céfidérocol et une combinaison d'aztréonam et d'avibactam. Elle était également toujours sensible à l'amikacine et à la tigécycline.

L'une des parties les plus intéressantes de l'histoire est la manière dont la bactérie est devenue résistante à la colistine. Habituellement, les bactéries transportent un gène spécifique (comme mcr) qui agit comme un bouclier contre la colistine. Mais quand les scientifiques ont examiné l'ADN de la bactérie Chengdu, ce bouclier était absent. Ils ont également vérifié les suspects habituels pour d'autres types de résistance et n'ont rien trouvé. Cela suggère que la bactérie pourrait utiliser un tour secret et caché — peut-être un changement dans la façon dont elle contrôle sa propre machinerie interne — que les scientifiques n'ont pas encore totalement élucidé. Ils soupçonnent que le dangereux gène blaNDM-1 voyage sur un petit morceau circulaire d'ADN appelé plasmide, qui agit comme une clé USB que les bactéries peuvent échanger entre elles pour partager leurs « super-pouvoirs ». Cependant, parce que l'ADN était si répétitif et désordonné, les scientifiques ne pouvaient pas encore voir clairement toute la clé USB ; ils savaient simplement que le fichier dangereux était présent.

L'étude conclut que bien que cette bactérie soit un adversaire coriace, elle n'a pas encore gagné la guerre. Elle est toujours sensible à quelques médicaments clés, ce qui donne aux médecins une chance de se battre. Les chercheurs avertissent que puisque cette bactérie peut être trouvée à la fois chez l'homme et dans l'environnement, elle pourrait se propager de manières que nous ne comprenons pas totalement. Ils suggèrent que nous devons surveiller de très près ces bactéries dans les hôpitaux et l'environnement pour éviter qu'elles ne deviennent un problème plus important. Cette découverte ajoute un nouveau chapitre à notre compréhension de la façon dont ces villes microscopiques évoluent, nous rappelant que la bataille contre les super-microbes est une course continue entre la science et la nature.