Comment détecter davantage de bactéries résistantes aux antimicrobiens dans nos cours d’eau

La résistance aux antimicrobiens (RAM) dans les cours d’eau est présente une menace critique. Si les antibiotiques couramment utilisés sont jugés inutiles, des décennies de progrès en médecine humaine et en agriculture pourraient être compromises.

D’ici 2050, la RAM pourrait causer 10 millions de décès par an, selon le Programme des Nations Unies pour l’environnement. Mais la RAM n’est pas seulement un problème de santé humaine. Elle contribue également à la dégradation de la qualité de l’eau et est exacerbée par la pollution de l’eau, provenant notamment de sources telles que les eaux usées et le ruissellement agricole. Il s’agit donc d’une préoccupation environnementale importante avec des implications considérables.

Lutter contre la RAM dans l’eau est un défi car les systèmes d’approvisionnement en eau sont complexes et peuvent contenir de nombreux types différents de bactéries résistantes. Le manque de méthodes efficaces, évolutives et accessibles à l’échelle mondiale pour surveiller la RAM dans l’eau rend difficile l’atténuation de cette menace croissante.

J’ai récemment publié une critique dans le Microbiologie durable journal qui identifie les principales tendances dans les méthodes de détection de la RAM et met en évidence les lacunes importantes.

Les rivières, les lacs et les systèmes de traitement des eaux usées du monde entier agissent comme des réservoirs et des voies d’accès pour les superbactéries résistantes et leurs gènes, permettant à la RAM de se propager à travers les écosystèmes, affectant la faune, l’agriculture et les populations humaines. L’eau des rivières est la source d’échantillons d’eau la plus étudiée, représentant 42 % des études de recherche liées à la RAM. D’autres sources d’eau, notamment les lacs et les eaux usées, peuvent également jouer un rôle clé dans la propagation de gènes résistants mais, sans analyse détaillée, elles resteront mal comprises.

La plupart des recherches sur la RAM proviennent de trois pays : les États-Unis (17 %), la Chine (10 %) et le Brésil (9 %). Cela montre où se situe l’attention, mais de nombreuses autres régions, en particulier les pays à faible revenu, ne sont pas bien étudiées. Ceci est préoccupant car la RAM pourrait être encore plus grave dans ces domaines, mais les données font défaut.

Pour détecter la RAM, les scientifiques utilisent principalement deux méthodes moléculaires avancées : réaction en chaîne par polymérase (PCR) (utilisée dans 57 % des études) et la métagénomique (27 %), aux côtés des méthodes traditionnelles basées sur la culture qui impliquent la culture de bactéries en laboratoire.

Les méthodes basées sur la culture sont plus simples et moins coûteuses que les méthodes moléculaires, mais ne peuvent pas être utilisées sur place. Ils ne peuvent pas non plus détecter les bactéries mortes ou les gènes de résistance cachés.

La PCR amplifie des séquences d’ADN spécifiques pour la détection et peut être utilisée pour identifier des bactéries spécifiques. La métagénomique est une technique qui analyse tout le matériel génétique de communautés microbiennes entières au sein d’un échantillon, offrant ainsi une perspective plus large.

Ces méthodes avancées sont plus efficaces pour détecter la RAM dans les rivières, les lacs et les océans. Ils peuvent détecter des types de résistance connus et nouveaux, ce qui les rend plus utiles pour une surveillance approfondie.

Au Brésilles scientifiques ont utilisé la métagénomique pour rechercher tous les différents gènes de résistance présents dans les cours d’eau de différentes villes. Cette technique peut détecter des modèles de résistance que les tests réguliers ne peuvent pas détecter.

Bien que ces méthodes soient longues et compliquées (car elles nécessitent un équipement spécialisé et un personnel qualifié) et puissent être coûteuses, coûtant des milliers d’euros, elles pourraient être utilisées plus largement si le financement est disponible. Cela aiderait à suivre la résistance aux antibiotiques dans le monde, la rendant ainsi plus facile à détecter et à combattre.

Une étude à l’échelle européenne montre que les méthodes de culture n’ont pas réussi à trouver tous les gènes de résistance dans les systèmes fluviaux contaminés de 10 pays, alors que des techniques métagénomiques avancées ont pu les identifier. Les outils moléculaires sont donc essentiels pour comprendre la véritable étendue de la RAM.

Mon examen montre une évolution vers les techniques moléculaires comme référence en matière de détection de la RAM. Il met en évidence les insuffisances des méthodes traditionnelles basées sur la culture et la nécessité d’approches intégrées combinant des techniques moléculaires telles que la PCR (pour détecter des gènes de résistance spécifiques) avec la métagénomique (pour une analyse plus large de la communauté microbienne).

Par exemple, les programmes de surveillance des eaux usées pourraient utiliser la PCR pour identifier rapidement les principaux gènes de résistance dans les points chauds tout en employant la métagénomique pour cartographier la diversité des organismes résistants. Cela offrirait une approche plus équilibrée qui optimise les coûts, l’efficacité et l’accessibilité.

Une approche hybride

En cartographiant les efforts de recherche mondiaux, j’ai identifié des régions sous-représentées telles que l’Afrique subsaharienne et l’Asie du Sud-Est. J’ai également constaté que certaines sources d’eau étaient sous-représentées, notamment les rivières des pays à faible revenu. Sans une surveillance plus équitable et plus complète de la RAM, ces problèmes ne seront pas pris en compte.

Pour rendre la détection précise de la RAM plus accessible à tous, des approches hybrides combinant les capacités de détection complètes des méthodes moléculaires avec le prix abordable des méthodes basées sur la culture seront essentielles.

Les gouvernements du monde entier doivent donner la priorité aux investissements dans des technologies qui sont non seulement scientifiquement solides mais également économiquement viables, en particulier pour les pays à revenu faible ou intermédiaire.

De nouvelles méthodes telles que la PCR et la métagénomique peuvent nous aider à lutter contre la propagation de la résistance aux médicaments. Si nous parvenons à rendre ces méthodes moins coûteuses et plus faciles à utiliser, elles pourraient nous aider à mieux gérer les eaux usées, à améliorer le suivi mondial de la résistance aux médicaments et à prendre des décisions qui protègent à la fois les personnes et l’environnement des superbactéries.

Cet article est republié à partir de La conversation sous licence Creative Commons. Lire le article original.