Une étude révèle comment le «sexe bactérien» mène à une résistance aux antibiotiques

Aux États-Unis, chaque année, au moins 2 millions de personnes sont infectées par des bactéries résistantes aux médicaments et environ 23 000 personnes en meurent. Mais maintenant, les chercheurs se sont penchés sur le transfert de gènes horizontal - également connu sous le nom de sexe bactérien - pour découvrir pourquoi cela peut conduire à la propagation de caractères, y compris la résistance aux antibiotiques.
Selon les chercheurs, le transfert de gènes horizontal, également connu sous le nom de sexe bactérien, peut entraîner la propagation de certains caractères, notamment la résistance aux antibiotiques.

Les chercheurs, dirigés par le professeur Kevin Foster de l’Université d’Oxford au Royaume-Uni, publient leurs conclusions dans la revue. Communications Nature.

Son équipe et lui-même expliquent que, bien que l'on sache que le transfert de gènes horizontal est essentiel à l'évolution microbienne, les scientifiques ont du mal à comprendre pourquoi il a un tel effet.

"Il est bien connu que les bactéries sont capables d'échanger des petits morceaux d'ADN", explique le professeur Foster, "ce qui est crucial pour qu'ils puissent évoluer et s'adapter à de nouveaux environnements, y compris répondre aux antibiotiques."

Il ajoute que c'est "différent du sexe chez les humains, mais l'effet - l'échange de matériel génétique - est similaire".

Selon l'équipe, cependant, le sexe bactérien est très rare: une seule cellule parmi des millions de personnes échange de l'ADN. En théorie, toute souche résistante se divisera rapidement et «envahira la communauté», empêchant ainsi le partage du gène de résistance.

"Mais cela ne cesse de se produire", explique le professeur Foster, "et les gènes sont souvent capables de traverser divers groupes de bactéries différentes. Jusqu'à présent, le mystère a été pourquoi."

La migration est «l'ingrédient manquant»

Pour approfondir ses recherches, lui et ses collègues, dont René Niehus, étudiant au Département de zoologie de l’université d’Oxford, ont créé un modèle mathématique pour étudier les conditions nécessaires au maintien du sexe bactérien.

Faits en bref sur la résistance aux antibiotiques

• Les antibiotiques sont utilisés depuis 70 ans, mais les organismes infectieux se sont adaptés, rendant les médicaments moins efficaces.
• Chaque année aux États-Unis, 2 millions de personnes sont infectées par des bactéries résistantes aux antibiotiques
• Et au moins 23 000 personnes meurent de ces infections.

En savoir plus sur la résistance aux antibiotiques

Niehus explique qu'ils voulaient répondre à la question: "Comment une fonction comme la résistance aux antibiotiques continue-t-elle à sauter entre les bactéries?"

Des recherches antérieures sur ce sujet ont ignoré le fait que ces communautés sont ouvertes, dit Niehus.

Cependant, leur modèle montre que la migration est l’ingrédient manquant et que «ce taux très élevé d’immigration parmi les bactéries offre une énorme opportunité aux différents microbes de se rencontrer et de changer d’ADN, même si c’est un événement rare pris isolément».

L'équipe note qu'une telle migration entre les communautés de bactéries peut se produire n'importe où, y compris le corps humain ou le sol.

De plus, cette migration peut impliquer la capacité de survivre dans une toxine environnementale, en plus de développer une résistance aux antibiotiques.

Leur modèle a aidé les chercheurs à observer que "les taux de transfert horizontal les plus élevés se produiront pour les caractères importants sur le plan écologique qui sont soumis à une sélection naturelle positive".

Niehus explique succinctement:

"Le point clé est qu'un système bactérien avec une immigration continue de souches permettra à des caractères tels que la résistance aux antibiotiques de se répandre beaucoup plus facilement entre différentes espèces de bactéries. Notre modèle offre un cadre théorique pour comprendre les processus derrière cette propagation."

Nouvelles médicales aujourd'hui ont récemment signalé un nouveau gène de résistance aux antibiotiques trouvé en Chine, probablement d'origine animale et par la suite transmis à l'homme.

Les chercheurs de cette étude ont déclaré que les dirigeants chinois devaient "agir rapidement et de manière décisive" pour éviter un "problème de santé publique de dimensions majeures".