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L'étude propose la stratégie nouvelle pour ralentir l'évolution de la résistance aux antibiotiques

L'augmentation de résistance aux antibiotiques dans beaucoup d'agents pathogènes a été pilotée par l'écart d'un nombre restreint de tensions, proposant que quelques bactéries puissent être génétiquement prédisposées à la résistance en évolution.

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Colonies bactériennes s'élevant des plaques d'agar. Crédit d'image : Andrei Papkou

Les chercheurs à l'Université d'Oxford ont évalué cette hypothèse par des différences de mesure dans l'evolvability entre les tensions d'agent pathogène et gènes en recherchant de ` potentialisateur les' qui accélèrent l'évolution de la résistance. Leurs résultats sont aujourd'hui publié dans des transmissions de nature.

Les scientifiques du service de la zoologie, Université d'Oxford, prouvent qu'un gène unique qui code pour une pompe de flux prédispose quelques tensions de S.aureus pathogène pour évoluer des hauts niveaux de résistance de ciprofloxacine. Le flux bactérien pompe activement des produits chimiques de pompe à l'extérieur des cellules bactériennes - tri de comme un chapelet bactérien - et de ceci une voie importante que les bactéries satisfont à l'exposition à une gamme des produits chimiques toxiques, y compris des antibiotiques.

Leurs expériences impliquées un virus humain courant, staphylocoque doré, qui est une source importante des infections résistant aux antibiotiques dans les réglages de santé (IE MRSA). Ils ont employé une ciprofloxacine appelée d'antibiotique à large spectre qui a été développée pendant les années 1980, et l'ont au commencement annoncé comme solution aux infections de MRSA.

Le flux antibiotique augmente l'evolvability en magnifiant les avantages des mutations qui modifient l'objectif cellulaire de la ciprofloxacine. Crucialement, la compréhension de cette tige permet pour prévoir quelles tensions sont susceptibles d'évoluer la résistance, et pour employer des inhibiteurs de pompe de flux pour ralentir l'évolution de résistance. Le séquençage du génome entier a révolutionné la microbiologie clinique, et notre étude propose qu'elle pourrait possible d'employer des caractéristiques génomiques pour prévoir quelles tensions de staphylocoque doré ont une probabilité élevée de résistant aux antibiotiques étant pendant la demande de règlement. Notre étude prouve également que l'emploi des adjuvants antibiotiques (dans ce cas, un inhibiteur de pompe de flux) peut spectaculaire ralentir le régime auquel la résistance évolue. Un certain nombre d'inhibiteurs de pompe de flux sont déjà procurables, et nos expositions de travail qu'une stratégie nouvelle pour l'usage de ces composés comme anti-évolution de `' dope. »

Professeur Craig Maclean, auteur important, service de la zoologie à l'Université d'Oxford

Dans cet aujourd'hui publié d'étude, les scientifiques ont contesté plus de 200 isolats de staphylocoque doré avec la résistance en évolution à la ciprofloxacine antibiotique dans le laboratoire. Ces expériences ont prouvé que les différentes tensions évoluent la résistance aux régimes très différents. Elles ont alors employé le génome resequencing et l'expression du gène profilant pour recenser les gènes candidats principaux qui sont associés à l'evolvability élevé en travers de S.aureus isole.

Les expériences avec des tensions génétiquement conçues de S.aureus ont alors permis pour réaffirmer l'importance d'un gène candidat principal, Nora, cette des antibiotiques de pompes hors des cellules bactériennes.

Les scientifiques pouvaient alors expliquer cela empêchant chimiquement Nora que la pompe de flux peut réellement éviter S.aureus de la résistance en évolution dans le laboratoire.

Le moment principal de découverte dans ce projet est venu quand nous avons constaté qu'un gène unique, Nora, pourrait jouer un tel rôle important dans l'evolvability, malgré le fait que les génomes de S.aureus contiennent plus de 2.000 gènes, on dont variez entre les isolats. Bien que tous nos résultats aient supporté l'idée que Nora soutient l'evolvability, il était néanmoins étonnant pour voir comment effectivement les inhibiteurs de Nora pourraient empêcher la résistance d'évoluer dans le laboratoire. »

Professeur Craig Maclean

Les scientifiques espèrent que ces résultats inspireront les chercheurs cliniques vérifier le rôle des pompes de flux dans l'évolution de résistance pendant les infections. Ils continuent sur ces résultats par l'essai de comprendre les gènes qui permettent à des bactéries d'évoluer la résistance aux peptides antimicrobiens qui sont employés comme ligne de bout de ` de la défense' contre les agents pathogènes résistant aux antibiotiques.

Les auteurs notent deux limitations avec cette étude : 1) le médicament spécifique qu'ils ont employé (réserpine) n'est pas encore approuvé par le FDA, et ainsi ne pourrait pas être employé chez l'homme et (2) il est possible que les médicaments d'anti-évolution puissent être moins efficaces in vivo à cause des difficultés en obtenant des antibiotiques et des médicaments d'anti-évolution aux mêmes tissus en même temps.

La résistance aux antibiotiques dans les bactéries pathogènes est un problème grave. On estime qu'actuel des infections résistantes entraînent de près de 1 million de morts par an, et on l'a prévu que ceci grimpera jusqu'à 10 millions de morts par an d'ici 2050. Nous avons besoin d'antibiotiques neufs pour contrer ce danger, mais nous avons besoin également d'outils neufs pour prévoir quand la résistance est susceptible d'évoluer en réponse au traitement antibiotique.

Source:
Journal reference:

Papkou, A., et al. (2020) Efflux pump activity potentiates the evolution of antibiotic resistance across S. aureus isolates. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-020-17735-y.