Exploring the therapeutic potential of bacteriocin-producing skin and oral microbiota for combating methicillin-resistant Staphylococcus aureus

Dans le corps humain, de vastes communautés de vie microscopique vivent sur la peau et à l'intérieur de la bouche. Ces communautés, connues sous le nom de microbiote, ne sont pas de simples résidents passifs ; elles sont des compétiteurs actifs dans un environnement encombré. Pour survivre, beaucoup de ces minuscules organismes produisent des armes naturelles appelées bactériocines. Ce sont de petites molécules à base de protéines qui agissent comme des missiles ciblés, conçus pour tuer ou stopper la croissance de bactéries rivales qui menacent leur territoire. Pendant des décennies, les scientifiques ont considéré ces défenses naturelles comme une source potentielle de nouveaux médicaments, surtout alors que les bactéries communes deviennent de plus en plus résistantes aux antibiotiques sur lesquels les humains se sont appuyés au cours du dernier siècle. L'une des bactéries résistantes les plus dangereuses est le Staphylococcus aureus résistant à la méticilline, souvent appelé SARM. Ce pathogène peut causer des infections graves qui sont difficiles à traiter car il ignore de nombreux médicaments standards. La recherche d'un nouveau moyen de vaincre ce dernier a conduit les chercheurs à regarder de plus près les bactéries mêmes qui vivent sur et à l'intérieur de nous, se demandant si certains de nos propres voisins microbiens détiennent la clé pour arrêter cette menace.

Une équipe de chercheurs s'est donné pour mission d'étudier cette possibilité en examinant les bactéries vivant sur la peau et dans la bouche de personnes en bonne santé. Ils ont collecté des échantillons de diverses parties du corps, notamment les zones humides entre les orteils, les aisselles, l'arrière des genoux, la langue et les gencives. À partir de ces échantillons, ils ont isolé des centaines de souches bactériennes différentes. Leur objectif était de trouver toute souche produisant des bactériocines capables d'attaquer le SARM. Après avoir testé soigneusement les bactéries, ils ont découvert que six souches spécifiques de Staphylococcus aureus trouvées chez ces individus sains produisaient effectivement ces armes antimicrobiennes. Remarquablement, ces six souches étaient capables d'inhiber la croissance de deux isolats cliniques différents de SARM, qui sont des souches de la bactérie prélevées sur des patients en milieu hospitalier. Cette découverte suggère que même au sein de la même espèce de bactéries, certaines souches peuvent produire des substances qui tuent leurs cousines plus dangereuses et résistantes aux médicaments.

Pour comprendre si ces armes naturelles pourraient être utiles, les chercheurs ont testé leur résistance à différentes conditions. Ils ont exposé les extraits de bactériocines à différents niveaux d'acidité et de chaleur, simulant les différents environnements qu'un médicament pourrait rencontrer dans le corps ou lors du stockage. Les résultats ont montré que ces bactériocines restaient stables et actives lorsque la température se situait entre 25 et 30 degrés Celsius et lorsque l'acidité était neutre, spécifiquement à un pH compris entre 6,5 et 7. Cependant, lorsque les chercheurs ont traité les extraits avec des enzymes qui décomposent les protéines, l'activité a chuté de manière significative. Cela a confirmé que les ingrédients actifs étaient bien des protéines, comme prévu, et qu'ils pouvaient être détruits par les mêmes processus biologiques qui décomposent les autres protéines du corps.

L'équipe a ensuite passé à une échelle supérieure, faisant croître ces six souches bactériennes prometteuses dans de grands réservoirs pour produire suffisamment de bactériocines pour des tests ultérieurs. Ils ont purifié les parties actives du mélange, les séparant en différentes fractions pour trouver les composants les plus puissants. Lorsqu'ils ont testé ces fractions purifiées contre les souches de SARM, ils ont constaté que plusieurs d'entre elles arrêtaient avec succès la croissance des bactéries. La quantité de substance nécessaire pour arrêter les bactéries, connue sous le nom de concentration minimale inhibitrice, variait d'environ 121,8 à 425 microgrammes par millilitre. Ces chiffres indiquent que les bactériocines étaient efficaces, bien que la force exacte varie entre les différentes souches et le SARM spécifique qu'elles combattent.

Peut-être plus important encore pour toute utilisation médicale future, les chercheurs ont vérifié si ces bactériocines étaient sans danger pour les cellules humaines. Ils ont exposé trois types différents de lignées cellulaires cancéreuses humaines — représentant des tissus de la prostate, du poumon et du côlon — aux extraits de bactériocines. À une faible concentration, les extraits ne montraient aucun signe de dommage pour les cellules humaines. Même à une concentration plus élevée, les dommages aux cellules étaient minimes ou variaient d'une manière qui ne suggérait pas une toxicité large et dangereuse. C'est une étape cruciale, car cela suggère que ces armes naturelles pourraient être capables de tuer les mauvaises bactéries sans nuire aux bonnes cellules humaines qu'elles sont censées protéger.

L'étude conclut que le microbiote humain est une source riche et largement inexploitée de nouveaux agents antimicrobiens. Les six souches productrices de bactériocines identifiées dans cette recherche démontrent une réelle capacité à lutter contre le SARM résistant aux médicaments dans un cadre de laboratoire. Bien que ce travail ne soit pas encore un remède achevé, il constitue une base solide pour des recherches futures. Les scientifiques notent que ces découvertes doivent être suivies d'études sur des organismes vivants pour voir comment les bactériocines se comportent dans un système biologique complet. Pour l'instant, la recherche offre un aperçu porteur d'espoir d'un futur potentiel où les défenses naturelles de nos propres corps nous aideront à lutter contre certaines des infections les plus tenaces.