De nouveaux médicaments issus d'oiseaux toxiques
L'étude de la symbiose entre les bactéries et les oiseaux permet de découvrir de nouveaux produits naturels aux propriétés antimicrobiennes
Les bactéries sont une source précieuse pour la découverte de produits naturels pouvant être utilisés pour le développement de nouveaux médicaments. Une équipe de chercheurs du HIPS a identifié deux nouvelles classes de substances actives aux propriétés antimicrobiennes à partir de bactéries vivant en symbiose avec un oiseau toxique. Cette stratégie et les substances découvertes offrent des pistes prometteuses pour le développement de nouveaux anti-infectieux, notamment contre les pathogènes résistants aux antibiotiques. Les chercheurs ont publié leurs résultats dans la revue Nature Communications. Le HIPS est un site du Centre Helmholtz de recherche sur les infections (HZI) en collaboration avec l'université de la Sarre.
Le siffleur régent de Nouvelle-Guinée, ou Pachycephala schlegelii en latin, est un oiseau étrange. Son plumage noir et jaune contient de la batrachotoxine, une puissante neurotoxine également utilisée par les grenouilles à fléchettes pour se protéger efficacement des prédateurs. Cette toxine n'est pas produite par les oiseaux eux-mêmes, mais elle est enrichie par les insectes qui leur servent de nourriture. Des chercheurs de l'Institut Helmholtz de recherche pharmaceutique de la Sarre (HIPS), en collaboration avec des partenaires internationaux, ont maintenant découvert que le plumage du siffleur régent contient d'autres substances qui le protègent de l'infestation par des micro-organismes indésirables. Contrairement à la batrachotoxine, ces substances ne sont pas ingérées avec la nourriture, mais sont produites par des bactéries qui vivent en symbiose avec l'oiseau.
Une équipe internationale dirigée par Christine Beemelmanns, chef du département HIPS et professeur de recherche sur le microbiote médico-pharmaceutique à l'université de la Sarre, a isolé ces bactéries du genre Amycolatopsis à partir des sécrétions de la glande uropygiale, une glande cutanée de l'oiseau. Les chercheurs ont pu découvrir dans ces bactéries des substances bioactives inconnues jusqu'alors, dont deux nouvelles classes de produits naturels : les pachycéphalamides et les démiguisines. "La découverte de ces molécules inconnues dans le microbiome d'un oiseau illustre l'énorme potentiel qu'offrent les relations symbiotiques pour l'identification de nouveaux produits naturels", explique Elena Seibel, premier auteur de l'étude. "Lorsque différents organismes vivent ensemble, il y a toujours des interactions. Dans le cas des micro-organismes, cette communication se fait à l'aide de signaux chimiques". Les produits naturels découverts de cette manière permettent non seulement de mieux comprendre l'interaction entre deux organismes, mais peuvent également contribuer au développement de nouveaux anti-infectieux.
Cette approche innovante, dans laquelle les communautés microbiennes (également connues sous le nom de microbiote) servent de source de nouvelles substances actives, est au cœur des recherches de Christine Beemelmann. Avec son équipe, elle travaille à la découverte et à l'analyse fonctionnelle de nouveaux produits naturels anti-infectieux issus du microbiote. À l'aide d'études de co-culture et d'essais cellulaires, les chercheurs ont pu montrer que les substances produites par les bactéries de la glande en brosse ont un effet antimicrobien. Les nouveaux composés agissent notamment contre les bactéries kératinolytiques et les champignons qui attaquent la peau et les plumes des oiseaux.
"Notre travail démontre de manière impressionnante que l'identification de nouveaux produits naturels bioactifs à partir de communautés microbiennes est une source prometteuse pour la découverte d'anti-infectieux innovants", explique M. Beemelmanns. "Les produits naturels nouvellement découverts, en particulier les lipopeptides et les hexapeptides que nous avons trouvés dans les microbiomes aviaires, offrent un grand potentiel pour lutter contre les maladies infectieuses".
Grâce à une combinaison d'analyses génétiques et structurelles, l'équipe a pu déchiffrer les schémas génétiques responsables de la production de ces produits naturels et confirmer ainsi leur origine dans la relation symbiotique entre l'oiseau et la bactérie. L'identification de ces produits naturels a une portée considérable, notamment en raison de la propagation croissante de la résistance aux antimicrobiens, qui pose un sérieux défi à la médecine moderne. "En exploitant le potentiel des micro-organismes dans les communautés symbiotiques, nous pouvons développer de nouvelles approches thérapeutiques pour lutter contre les infections et contrer le problème mondial de la résistance", souligne M. Beemelmanns.
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.
Publication originale
Elena Seibel, Soohyun Um, Kasun H. Bodawatta, Anna J. Komor, Tanya Decker, Janis Fricke, Robert Murphy, Gibson Maiah, Bulisa Iova, Hannah Maus, Tanja Schirmeister, Knud Andreas Jønsson, Michael Poulsen, Christine Beemelmanns; "Bacteria from the Amycolatopsis genus associated with a toxic bird secrete protective secondary metabolites"; Nature Communications, Volume 15, 2024-10-2
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