Compartive study of antimicrobial propeties of gold nanoparticles

Dans la lutte continue contre les infections bactériennes, les médecins s'appuient sur un outil puissant : les antibiotiques. Ces médicaments sont conçus pour empêcher les bactéries nocives de se multiplier ou pour les tuer directement, permettant ainsi au corps humain de guérir. Cependant, les bactéries sont intelligentes et adaptables ; avec le temps, beaucoup ont appris à résister à ces médicaments, rendant des infections autrefois traitables à nouveau dangereuses. Lorsque les médicaments standards échouent, les scientifiques chercheent de nouvelles façons de riposter, se tournant souvent vers le monde microscopique pour trouver l'inspiration. L'un de ces domaines d'intérêt est les nanoparticules d'or. Ce sont de minuscules particules d'or, si petites que des centaines pourraient tenir dans la largeur d'un seul cheveu humain. Bien que les nanoparticules d'or soient connues pour leurs propriétés antimicrobiennes et leur capacité à susciter une réponse immunitaire, les chercheurs étudient actuellement si ces grains microscopiques peuvent attaquer directement les bactéries par eux-mêmes, ou si de futures études avec des nanoparticules d'or (AuNPs) fonctionnalisées pourraient aider à la prévention de la résistance antimicrobienne.

Une équipe de chercheurs de l'Université d'État ouverte du Karnataka, en Inde, s'est donné pour mission de tester cette idée contre un type de bactérie spécifique et tenace appelé Klebsiella pneumonia. Cette bactérie est une cause commune d'infections graves, y compris celles trouvées dans les plaies sévères. Pour trouver la réponse, les scientifiques ont prélevé des échantillons auprès d'un patient souffrant d'une infection grave connue sous le nom de gangrène de Fournier. Pour cultiver la bactérie, ils l'ont fait croître en laboratoire sur des plaques nutritives spéciales afin de s'assurer qu'ils travaillaient avec une culture pure. Une fois que les bactéries furent prêtes, l'équipe a préparé un test qui imite la façon dont les médecins vérifient l'efficacité d'un médicament. Ils ont étalé les bactéries uniformément sur une surface gélatineuse et ont creusé de petits puits, ou trous, dans celle-ci. Dans ces trous, ils ont placé différentes substances pour voir laquelle arrêterait la croissance des bactéries dans la zone environnante.

Le test comprenait trois substances spécifiques et un témoin. Deux puits ont reçu différents lots de nanoparticules d'or, provenant de différentes entreprises pharmaceutiques. Un troisième puits a reçu une combinaison d'antibiotiques standard et puissante, l'amoxicilline et le clavulanate de potassium. Le quatrième puits est resté vide, contenant uniquement le liquide de transport, servant de contrôle pour s'assurer que les résultats étaient dus aux substances elles-mêmes et non au liquide dans lequel elles se trouvaient. Les plaques ont ensuite été laissées dans un environnement chaud pendant deux jours, permettant aux bactéries de croître et aux substances d'interagir avec elles. Les scientifiques ont mesuré les cercles clairs qui se sont formés autour des puits, appelés zones d'inhibition. Un cercle clair plus large signifie que la substance est plus efficace pour arrêter les bactéries.

Après vingt-quatre heures, les résultats étaient clairs. L'antibiotique a créé une zone claire nettement plus grande que l'un ou l'autre des échantillons de nanoparticules d'or, tandis que le puits vide n'a montré aucun effet. La différence est devenue encore plus marquée après quarante-huit heures. L'antibiotique a produit une zone claire mesurant 23 millimètres de large. En comparaison, le premier lot de nanoparticules d'or a créé une zone de 18 millimètres, et le second lot n'a réussi qu'à atteindre 15 millimètres. Le puits vide est resté inchangé, les bactéries poussant jusqu'à son bord. Ces mesures montrent que, bien que les nanoparticules d'or aient eu une certaine capacité à ralentir les bactéries, elles n'étaient pas aussi efficaces que le traitement antibiotique standard dans ce test spécifique.

Les chercheurs ont noté que les résultats comportaient certaines limites. L'or est un métal lourd qui ne se dissout pas facilement dans l'eau, ce qui rend difficile sa préparation sous forme liquide pour ce genre de tests. À cause de cela, la manière dont les nanoparticules se déplacent à travers la substance gélatineuse (l'agar) n'est pas totalement comprise, et les méthodes standards utilisées pour tester les antibiotiques pourraient ne pas être parfaitement adaptées pour mesurer la puissance des nanoparticules d'or. L'étude conclut que, dans ces conditions spécifiques, l'activité antimicrobienne des nanoparticules d'or contre cette bactérie particulière était minimale comparée à l'antibiotique. Les auteurs suggèrent que les travaux futurs pourraient devoir se concentrer sur la modification de la surface de ces particules d'or pour les rendre plus efficaces, plutôt que de compter sur la matière brute seule. Pour l'instant, les données indiquent que, bien que les nanoparticules d'or soient prometteuses, elles ne constituent pas encore un remplacement pour les thérapies antibiotiques établies dans le traitement de ce type d'infection.