Une nouvelle étude menée par des chercheurs au Royaume-Uni, au Canada et aux États-Unis a révélé le mystère de la résistance à la pénicilline dans une bactérie qui provoque une pneumonie mortelle, ce qui indique qu'un jour l'antibiotique découvert par Alexander Fleming en 1928 pourrait faire un retour. Les chercheurs espèrent que leurs résultats aideront également à développer des antibiotiques concepteurs pour lutter contre le SARM et d'autres bactéries dangereuses.

L'étude est publiée dans le numéro du 7 mars de la Journal of Biological Chemistry Et a été dirigé par le Dr Adrian Lloyd, du Département des sciences biologiques de l'Université Warwick, au Royaume-Uni, et d'autres collègues de Warwick, de l'Université Laval, de Ste-Foy au Québec et de l'Université Rockefeller à New York.

Streptococcus pneumoniae est responsable de 5 millions de décès d'enfants chaque année à travers le monde. Il tue également 7 pour cent des 1 million d'Américains âgés qui attrapent la pneumonie pneumococcique chaque année.

Lloyd et son équipe ont non seulement découvert exactement comment la bactérie devient immunisée contre la pénicilline, mais ils croient que la découverte révèle comment perturber la résistance de la bactérie afin que la pénicilline puisse retrouver sa puissance antérieure comme antibiotique.

La pénicilline affaiblit les bactéries en les empêchant de construire les parois cellulaires correctement; Cela bloque leur capacité à créer le maillage de protection qui entoure chaque cellule. Le maillage est appelé Peptidoglycan et est présent dans plusieurs types de bactéries, y compris Streptococcus pneumoniae et MRSA.

Les chercheurs ont constaté que la bactérie S. pneumoniae résistante à la pénicilline utilise une protéine, MurM, comme enzyme pour aider à construire des ponts dipeptidiques dans le peptidoglycane. Un haut niveau de ponts dipeptidiques dans le «maillage» de peptidoglycan semble être une condition préalable à une forte résistance à la pénicilline. Cela a été trouvé à partir d'échantillons de souches résistantes à la pénicilline de Streptococcus pneumoniae chez les patients atteints d'infections pneumococciques.

L'équipe de Warwick a réussi à reproduire l'action de MurM dans le laboratoire où ils ont pu suivre la chimie étape par étape de la synthèse de peptidoglycanes.

Ils ont comparé le comportement chimique des souches résistantes à la pénicilline et à la pénicilline de Streptococcus pneumoniae et ont montré qu'ils utilisaient le MurM de manière différente. Ils ont pu identifier l'étape exacte où la souche plus résistante peut avoir fait un saut évolutif et a ainsi gagné un avantage concurrentiel.

MurM dans la souche 159 de Streptococcus pneumoniae résistante à la pénicilline a soutenu plus d'alanylation que de séylation, tandis que MurM dans la souche sensible à la pénicilline Pn16 a supporté la sérolation plus que l'alanylation dans la synthèse du peptidoglycane.

Ces résultats permettront aux chercheurs de cibler la chimie MurM dans Streptococcus pneumoniae de manière à miner cette étape avantageuse et ainsi perturber la résistance de la bactérie à la pénicilline.

De même, parce que le SARM et d'autres bactéries utilisent le même type de ponts peptidiques pour synthétiser leur maillage protecteur peptidoglycanique, il est possible d'utiliser ces connaissances pour rendre la pénicilline aussi puissante contre eux.

Un autre spinoff est que les outils que Lloyd et ses collègues ont l'habitude de suivre chaque étape de la synthèse du peptidoglycane par Streptococcus pneumoniae peuvent être utilisés pour rechercher des processus similaires dans d'autres bactéries dangereuses, ouvrant ainsi une nouvelle avenue pour le développement de médicaments antibiotiques concepteurs qui Perturber la résistance.

Comme pour beaucoup de recherche, ce ne sont pas seulement les nouveaux outils qui deviennent utiles, mais le réseau de relations et de contacts dont la collaboration constitue un réservoir de compétences et de talents d'équipe pour les développements futurs. Dans ce cas, le nouveau réseau s'appelle le UK Bacterial Cell Wall Biosynthesis Network ou UK-BaCWAN, et comprend des universitaires issus de la chimie, de la biologie et de la médecine, ainsi que des entreprises de biotechnologie.

"Caractérisation de la formation de liaison peptidique dépendant de l'ARNt par MurM dans la synthèse du peptidoglycane Streptococcus pneumoniae".

Adrian J. Lloyd, Andrea M. Gilbey, Anne M. Blewett, Gianfranco De Pascale, Ahmed El Zoeiby, Roger C. Levesque, Anita C. Catherwood, Alexander Tomasz, Timothy DH Bugg, David I. Roper et Christopher G. Dowson.

J. Biol. Chem. Vol. 283, numéro 10, p. 6402-6417, 7 mars 2008

DOI: 10.1074 / jbc.M708105200

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Sources: BBC News,.

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