Des scientifiques découvrent un «gène de résistance» dans un E. coli mortel

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Escherichia coli ST131 est un clone récemment apparu résistant aux antibiotiques responsable de taux élevés d’infections des voies urinaires et sanguines. Malgré sa domination mondiale, les mécanismes précis qui ont entraîné la diffusion rapide de ST131 restent inconnus. Une nouvelle étude montre que le gène de résistance associé au plasmide codant pour l’enzyme AAC(6′)-Ib-cr qui inactive l’antibiotique fluoroquinolone (FQ) ciprofloxacine est présent dans plus de 70 % des souches du sous-groupe de ST131 multirésistant à l’expansion la plus rapide. À l’aide d’une série de souches isogéniques modifiées sur le génome et guéries par plasmide, les chercheurs démontrent que le gène aac(6′)-Ib-cr confère un avantage sélectif à ST131 en présence de ciprofloxacine, même dans les souches contenant des chromosomes GyrA et ParC FQ-mutations de résistance. En outre, nous identifions un modèle de résistance émergente aux carbapénèmes chez d’autres clones communs d’Escherichia coli portant à la fois des mutations de résistance aac(6′)-Ib-cr et chromosomiques de résistance FQ, ce qui suggère que cette combinaison à double résistance peut également conférer un avantage sélectif sur ces lignées résistantes aux antibiotiques non ST131.

Les scientifiques ont identifié un gène qui aide la bactérie mortelle Escherichia coli à échapper aux antibiotiques, ce qui pourrait conduire à de meilleurs traitements pour des millions de personnes dans le monde. L’étude dirigée par l’Université du Queensland a révélé qu’une forme particulière de la bactérie – Escherichia coli ST131 – possédait un gène jusque-là inaperçu qui la rendait hautement résistante aux antibiotiques couramment prescrits. Le professeur Mark Schembri, de l’École de chimie et de biosciences moléculaires de l’UQ, a déclaré que ce «gène de résistance» peut se propager incroyablement rapidement. “Contrairement au transfert de gènes chez l’homme, où le sexe est nécessaire pour transférer des gènes, les bactéries ont des structures génétiques dans leurs cellules – appelées plasmides – qui s’échangent rapidement et facilement entre elles”, a déclaré le professeur Schembri. “Ce gène de résistance se trouve dans l’un de ces plasmides et rend rapidement Escherichia coli ST131 extrêmement résistant aux antibiotiques fluoroquinolones largement prescrits”. Ces antibiotiques sont utilisés pour traiter un large éventail d’infections, y compris les infections des voies urinaires (IVU), les infections du sang et la pneumonie.

Il est important de noter que ce gène fonctionne avec d’autres gènes de résistance pour atteindre une résistance à un niveau supérieur aux concentrations d’antibiotiques les plus élevées que nous pouvons atteindre pendant le traitement … Nous allons donc devoir repenser notre plan de traitement et nous efforcer de créer des antibiotiques capables de lutter contre ces infections malgré ce mécanisme de résistance aux antibiotiques”. Les résultats ont donné à l’équipe les premiers indices pour expliquer comment l’Escherichia coli ST131 résistant aux antibiotiques a émergé et s’est propagé si rapidement dans le monde. Escherichia coli cause plus de 150 millions d’infections chaque année, principalement des infections des voies urinaires (IVU).

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Les superbactéries Escherichia coli ST131 ont transféré leur plasmide de résistance aux virus à travers une structure similaire à une seringue (indiquée par des flèches). C’est aussi l’une des causes les plus courantes de septicémie, une maladie qui tue environ 11 millions de personnes chaque année. Désormais, les chercheurs visent à créer de meilleurs traitements pour arrêter les infections à Escherichia coli ST131 dans leur élan. “Nous avons perdu une partie essentielle de notre arsenal pour traiter les infections urinaires et la septicémie, mais il y a encore de l’espoir”, a déclaré le professeur Schembri. “Maintenant que nous comprenons l’impact de ce gène de résistance aux antibiotiques à médiation plasmidique, nous pouvons concevoir des stratégies de traitement plus adaptées”.

“Ceux-ci pourraient inclure de nouvelles combinaisons d’antibiotiques, ou même des médicaments non antibiotiques alternatifs qui bloquent l’infection par Escherichia coli ST131″. L’auteur principal de l’étude, le Dr Minh-Duy Phan, a déclaré que ces informations pourraient également être utilisées pour suivre plus efficacement la résistance émergente contre les antibiotiques critiques de dernière ligne. “La résistance aux antibiotiques comme les carbapénèmes et les polymyxines émerge rapidement dans certaines parties du monde, et nous avons découvert que le gène de résistance aux fluoroquinolones que nous avons caractérisé dans notre étude est souvent lié à une telle résistance”, a déclaré le Dr Phan. “L’évolution a fourni ce gène à Escherichia coli, mais je suis convaincu que l’ingéniosité humaine peut encore l’emporter contre cette bactérie mortelle”.

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La recherche a été publiée dans Antimicrobial Agents and Chemotherapy.

Voir la publication

Phan MD, Peters KM, Alvarez Fraga L, Wallis SC, Hancock SJ, Nhu NTK, Forde BM, Bauer MJ, Paterson DL, Beatson SA, Lipman J, Schembri MA. Plasmid-Mediated Ciprofloxacin Resistance Imparts a Selective Advantage on Escherichia coli ST131. Antimicrob Agents Chemother. 2022 Jan 18;66(1):e0214621. doi: 10.1128/AAC.02146-21.

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