Des chercheurs découvrent une nouvelle substance antibiotique dans le nez humain
Une classe de composés antimicrobiens inconnue jusqu'à présent, qui tue les micro-organismes, pourrait être utilisée comme structure de base pour le développement de nouveaux antibiotiques
Pour la première fois, la substance active épifadine a été isolée à l'université de Tübingen. L'épifadine est produite par des bactéries spécifiques dans le nez et sur la peau de l'homme, elle a un effet antibiotique et constitue le premier exemple d'une classe de composés antimicrobiens inconnue jusqu'à présent.
La substance active épifadine sous sa forme pure isolée. La substance active instable doit être conservée sous gaz protecteur.
© Jonas Ritz / Universität Tübingen
Des chercheurs de l'université de Tübingen ont découvert une nouvelle substance antibiotique provenant du nez humain qui peut être utilisée contre les bactéries pathogènes. Baptisée épifadine, cette molécule est produite par des souches spécifiques de l'espèce bactérienne Staphylococcus epidermidis, présentes sur la membrane muqueuse de la paroi interne du nez. Les souches productrices d'épifadine peuvent également être isolées à la surface de la peau. L'épifadine constitue une nouvelle classe de composés antimicrobiens, inconnue jusqu'à présent, qui tue les micro-organismes et pourrait être utilisée comme structure principale pour le développement de nouveaux antibiotiques.
Le nez, la peau et l'intestin de l'homme sont colonisés par des bactéries bénignes et pathogènes. Ces micro-organismes vivent ensemble dans ce que l'on appelle des microbiomes. Si le microbiome est déséquilibré, les agents pathogènes peuvent se multiplier et nous rendre malades. La bactérie Staphylococcus epidermidis est naturellement présente dans les microbiomes dermiques et nasaux de presque tous les êtres humains. La souche nouvellement identifiée produirait la substance active épifadine afin de survivre contre les micro-organismes concurrents. Epifadin n'agit pas seulement contre les bactéries qui sont localement en compétition avec Staphylococcus epidermidis, il est également efficace contre les bactéries provenant d'autres habitats tels que l'intestin et certains champignons. Les chercheurs ont constaté qu'il est particulièrement efficace contre les agents pathogènes potentiels Staphylococcus aureus, une infection nosocomiale particulièrement dangereuse sous sa forme résistante aux antibiotiques (SARM).
En 2016, le même groupe de travail dirigé par le Dr Bernhard Krismer et le professeur Andreas Peschel, en collaboration avec les professeurs Stephanie Grond et Heike Brötz-Oesterhelt de l'université de Tübingen, avait découvert une substance antibiotique inconnue dotée d'une structure unique, la lugdunine. L'épifadine est la deuxième découverte de ce type que ce groupe de travail a faite dans le microbiome humain.
Lors d'expériences, la substance active epifadin a tué de manière fiable l'agent pathogène Staphylococcus aureus, détruisant les cellules bactériennes hostiles en endommageant leur membrane cellulaire. La structure chimique de l'épifadine est extrêmement instable et la substance n'est active que pendant quelques heures, de sorte que l'épifadine a un effet principalement local. Cela réduit la probabilité de dommages collatéraux au microbiome, fréquents avec les traitements actuels à base d'antibiotiques à large spectre. D'autres recherches sont nécessaires pour déterminer si l'épifadine ou ses dérivés peuvent être utilisés à des fins thérapeutiques. Par exemple, Staphylococcus epidermidis produisant de l'épifadine pourrait être colonisé dans la muqueuse nasale et à d'autres endroits de notre peau et supprimer ainsi la croissance d'agents pathogènes tels que Staphylococcus aureus. Cela permettrait de prévenir les infections bactériennes en utilisant des moyens naturels dont notre corps dispose déjà.
Les chercheurs du pôle d'excellence "Controlling Microbes to Fight Infections" (CMFI) de l'université de Tübingen ont retrouvé la substance active et sa structure il y a dix ans, lorsqu'ils ont réussi à isoler la souche pour la première fois. Les substances naturelles complexes telles que l'épifadine sont formées par les micro-organismes à partir de composants uniques à l'aide d'enzymes - c'est ce que l'on appelle la "biosynthèse". Les premières tentatives de reproduction de cette biosynthèse ont rapidement montré qu'il s'agissait d'une molécule extrêmement nouvelle. Il a fallu plusieurs années d'étroite collaboration en matière d'analyse chimique et de synthèse à l'Institut de chimie organique de l'université de Tübingen avant de parvenir à accumuler et à stocker la substance active de manière à pouvoir isoler complètement la substance pure.
Bernhard Krismer, responsable de l'étude à l'Institut interfacultaire de microbiologie et de médecine infectieuse de Tübingen (IMIT), se souvient : "Les données obtenues en laboratoire étaient extrêmement intéressantes, mais difficiles à interpréter en raison de l'instabilité. Malgré les difficultés, j'ai pensé qu'il valait la peine de poursuivre les recherches dans ce domaine. La ténacité et une grande tolérance à la frustration ont finalement abouti à un succès".
Andreas Peschel, professeur de microbiologie à l'université de Tübingen et porte-parole du pôle d'excellence CMFI, ajoute : "Le développement de nouveaux antibiotiques stagne depuis des décennies. Or, nous en avons plus que jamais besoin, car nous avons enregistré ces dernières années une augmentation rapide du nombre de microbes multirésistants dans le monde. Il est difficile de maîtriser ces infections et nos antibiotiques de réserve ne sont plus aussi efficaces. Nous avons besoin de toute urgence de nouvelles substances actives et de nouvelles méthodes de traitement".
Des études de suivi examineront l'effet de la substance active sur la base de sa structure. Ici aussi, la périssabilité de l'épifadine rend difficile une analyse chimique et biologique approfondie. C'est pourquoi, dans un premier temps, ils utiliseront la synthèse chimique en laboratoire pour produire des molécules artificielles stables et plus faciles à manipuler, dont la structure et l'effet antimicrobien sont similaires à ceux de l'épifadine.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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