ANTIBIORÉSISTANCE

Les antibiotiques sont des molécules naturellement produites par des bactéries ou des champignons, et qui contribuent à l’équilibre entre populations de micro-organismes au sein d’une niche écologique. L’utilisation d’antibiotiques pour prévenir ou traiter une infection, pour accélérer la croissance animale – ce qui est interdit en Europe depuis 1997 mais pas partout dans le monde – ou pour contrôler l’apparition d’une maladie dans des élevages expose constamment à leur présence les bactéries de la flore humaine, animale ou environnementale. Cette exposition favorise la sélection d’organismes plus résistants à ces substances à travers la dissémination et l’expression de gènes de résistance. L’antibiorésistance (ou résistance des bactéries aux antibiotiques) est en effet génétique. Les gènes de résistance codent pour des protéines, le plus souvent des enzymes, qui permettent la dégradation d’antibiotiques ou protègent la bactérie de l’action de ces derniers. La population bactérienne qui les porte est favorisée par rapport aux autres. Elle tend donc à gagner en importance. De ce fait, la résistance aux antibiotiques, qui est un phénomène biologique naturel, s’est transformée en problème médical majeur du fait de mauvaises pratiques agricoles et humaines.

Nature et acquisition de la résistance aux antibiotiques 

Les mécanismes par lesquels les bactéries résistent aux antibiotiques sont sans doute très diversifiés dans la nature. On ne les connaît pas tous, car on ne repère les résistances que dans un contexte d’action thérapeutique. La résistance est un caractère manifeste (phénotypique) de la bactérie et est donc une propriété propre de cette dernière. Lorsque la résistance repose sur l’action d’une seule enzyme, son phénotype prend le nom de l’antibiotique suivi du suffixe -ase, qui désigne le fait que l’enzyme clive l’antibiotique en question et l’inactive (en particulier pour les β-lactamines). Cette nomenclature est importante. En effet, la chimie a construit, à partir de molécules de base comme la pénicilline, des molécules dérivées contenant la même partie active (noyau β-lactame), mais modifiées pour leur conférer d’autres propriétés et élargir leur spectre d’action. Du fait de ces modifications structurales, l’enzyme qui inactive la pénicilline de départ ne détruit pas nécessairement les carbapénèmes ou les céphalosporines, qui sont pourtant aussi des antibiotiques de la famille des β-lactamine.

Les gènes de résistance aux antibiotiques peuvent être situés sur le chromosome bactérien et être ainsi naturellement exprimés par la bactérie et transmis à sa descendance lors de la division cellulaire (transmission verticale). Ils peuvent également être localisés hors du chromosome bactérien, sur un élément génétique mobile, et conférer une résistance dite « acquise » car transmissible entre certaines souches bactériennes proches dans un environnement donné (transmission horizontale). Cette dernière propriété est responsable de la large diffusion de l’antibiorésistance au sein du monde bactérien.

Les éléments génétiques mobiles capables de porter des gènes de résistance appartiennent à trois catégories distinctes : les plasmides, les transposons et les cassettes d’intégrons.

Les plasmides de résistance (en réalité les plasmides porteurs de gènes de résistance) sont les principaux acteurs de la dissémination de ces gènes au sein des populations bactériennes. Les plasmides sont de petites molécules d’ADN circulaire fermées, indépendantes du chromosome bactérien, et capables de se répliquer au sein de la bactérie. Ils peuvent être présents en plusieurs copies (jusqu’à des centaines) par cellule. Chacun porte un ou plusieurs gènes de résistance, et plusieurs plasmides différents peuvent coexister au sein d’une même bactérie. Il est par exemple possible[...]