Les physiciens recensent le mécanisme simple employé par les bactéries mortelles pour défendre hors circuit des antibiotiques

Les physiciens à l'université de McMaster ont pour la première fois recensé un mécanisme simple employé par les bactéries potentiellement mortelles pour défendre hors circuit des antibiotiques, une découverte qui fournit des analyses neuves dans la façon dont les germes s'adaptent et se comportent à un niveau de précision jamais non avant vu.

Les découvertes, aujourd'hui publié dans la biologie de transmissions de nature de tourillon, ont pu avoir des implications dans le combat global contre la résistance aux antibiotiques, activant le modèle de meilleur, plus de traitements efficaces de combattre l'infection.

« Il y a on, beaucoup de bactéries à l'extérieur là, et tant d'antibiotiques, mais en proposant un modèle fondamental qui s'applique à bon nombre d'entre elles, nous pouvons avoir bien mieux une compréhension sur la façon dont aborder et prévoir la résistance mieux, » dit Maikel Rheinstädter, un professeur dans le département de physique et l'astronomie à McMaster et à auteur important de l'étude.

Chercheurs examinés comment les membranes des bactéries ont agi l'un sur l'autre avec de la polymyxine antibiotique B (PmB), qui est utilisée généralement pour traiter des infections urinaires, la méningite, le sang et des infections de l'oeil.

Ils concentrés sur PmB parce qu'on l'a par le passé considéré le médicament le plus intense de son genre, une dernière ligne de défense pour des médecins quand rien d'autre a fonctionné. Cet état de sécurité est entré dans la question en 2016, quand les scientifiques chinois ont découvert un gène qui a permis à des bactéries de devenir résistantes même aux polymyxines.

« Nous avons voulu découvrir comment ce des bactéries, particulièrement, arrêtait ce médicament dans ce cas particulier, » dit Adree Khondker, un étudiant de premier cycle des sciences de santé et le premier auteur sur l'étude. « Si nous pouvons comprendre cela, nous pouvons concevoir de meilleurs antibiotiques. »

Utilisant des techniques type employées par des physiciens pour la recherche de matériaux, l'équipe a utilisé le matériel hautement spécialisé pour scruter profondément dans la membrane bactérienne, saisissant des images avec une fin de définition ainsi qu'elles pourraient voir différentes molécules approximativement à la 1/1,000,000th la largeur d'une boucle des cheveux.

« Si vous prenez la cellule bactérienne et ajoutez ce médicament, les trous formeront dans la paroi, agissant comme un trou-perforateur, et détruisant la cellule. Mais il y avait beaucoup de discussion sur la façon dont ces trous ont été formés en premier lieu. » explique Khondker.

Quand ces antibiotiques fonctionnent correctement, les chercheurs savent que les lois de la physique fondamentales s'appliquent : parce que le médicament est franchement - chargé elle est attirée au négativement - les bactéries chargées. En même temps, la membrane bactérienne utilise une force répulsive pendant qu'elle essaye de repousser le médicament.

Par la représentation et les simulations, les chercheurs ont indiqué exactement quelle partie de l'antibiotique écrit la membrane, où elle entre et comment profondément elle pénètre. Ils ont simulé ces procédés sur des calendriers de micro-seconde avec les ordinateurs à extrémité élevé de jeu dans leur laboratoire.

Ils ont déterminé que quand une bactérie est devenue résistante, sa membrane est plus rigide et la charge est plus faible, la rendant beaucoup moins attrayante au médicament et plus dure pour pénétrer. « Pour le médicament, elle est comme passer de couper Jello à couper par la roche. » Khondker dit.

« Il y a eu beaucoup de spéculation au sujet de ce mécanisme, » dit Rheinstädter. « Mais pour la première fois nous pouvons nous avérer que la membrane est plus rigide et le procédé est ralenti. »

L'Organisation Mondiale de la Santé (WHO) considère la question de la résistance antibactérienne un premier danger global à la santé publique, menaçant notre capacité de traiter des maladies infectieuses courantes, ayant pour résultat la maladie, l'invalidité et la mort prolongées. Des 70.000 personnes environ mondiales meurent chaque année des tensions résistant à la drogue des infections bactériennes, HIV/SIDA, tuberculose et malaria.

Les experts ont averti cela d'ici 2050, le péage de décès annuel monteront à 10 millions mondiaux.