Une équipe de recherche internationale a fourni de nouvelles informations précieuses sur les moteurs de la propagation mondiale des gènes responsables de la résistance aux antimicrobiens (RAM) chez les bactéries.
L’étude collaborative, dirigée par des chercheurs de l’Institut Quadram et de l’Université d’East Anglia, a réuni des experts de France, du Canada, d’Allemagne et du Royaume-Uni et fournira de nouvelles informations pour lutter contre le défi mondial de la RAM.
En examinant les séquences complètes du génome d’environ deux mille bactéries résistantes, principalement Escherichia coli collectées entre 2008 et 2016, l’équipe a découvert que différents types de gènes AMR variaient dans leur dynamique temporelle. Par exemple, certains ont été initialement trouvés en Amérique du Nord et se sont propagés en Europe, tandis que pour d’autres, la propagation s’est faite de l’Europe vers l’Amérique du Nord.
L’étude a non seulement examiné des bactéries de différentes régions géographiques, mais également de divers hôtes, y compris les humains, les animaux, les aliments (viande) et l’environnement (eaux usées), pour définir comment ces facteurs distincts mais interconnectés ont influencé le développement et la propagation de la RAM. La compréhension de cette interconnectivité incarne l’approche One Health et est essentielle pour comprendre la dynamique de transmission et les mécanismes par lesquels les gènes de résistance sont transmis.
L’étude, publiée dans la revue Communication Nature, a été soutenu par l’Initiative de programmation conjointe sur la résistance aux antimicrobiens (JPIAMR), une collaboration mondiale couvrant 29 pays et la Commission européenne chargée d’inverser le cours de la résistance aux antimicrobiens. Sans efforts concertés à l’échelle mondiale, la résistance aux antimicrobiens rendra sans aucun doute des millions de personnes supplémentaires vulnérables aux infections par des bactéries et d’autres micro-organismes qui peuvent actuellement être combattus avec des antimicrobiens.
L’équipe s’est concentrée sur la résistance à un groupe particulièrement important d’antimicrobiens, les céphalosporines à spectre étendu (CSE). Ces antimicrobiens ont été classés comme étant d’une importance critique par l’Organisation mondiale de la santé car ils constituent un traitement de «dernier recours» pour les bactéries multirésistantes; malgré cela, depuis leur introduction, l’efficacité a diminué à mesure que les bactéries ont développé une résistance.
Les bactéries résistantes aux ESC y parviennent grâce à la production d’enzymes spécifiques, appelées bêta-lactamases, capables d’inactiver les ESC.
Les instructions pour fabriquer ces enzymes sont codées dans des gènes, en particulier deux types de gènes clés : les bêta-lactamases à spectre étendu (BLSE) et les bêta-lactamases AmpC (AmpC).
Ces gènes peuvent se trouver sur les chromosomes des bactéries où ils sont transmis à la progéniture lors de la multiplication clonale, ou dans les plasmides, qui sont de petites molécules d’ADN séparées du chromosome principal de la bactérie. Les plasmides sont mobiles et peuvent se déplacer directement entre les bactéries individuelles, ce qui représente une autre manière d’échanger du matériel génétique.
Cette étude a identifié comment certains gènes de résistance ont proliféré par expansion clonale de sous-types bactériens particulièrement efficaces tandis que d’autres ont été transférés directement sur des plasmides épidémiques à travers différents hôtes et pays.
Comprendre le flux d’informations génétiques au sein et entre les populations bactériennes est essentiel pour comprendre la transmission de la RAM et la propagation mondiale de la résistance. Ces connaissances contribueront à la conception d’interventions indispensables qui peuvent stopper la RAM dans le monde réel où les bactéries de divers hôtes et niches environnementales interagissent, et où les voyages et le commerce internationaux signifient que ces interactions ne sont pas limitées par la géographie.
Le professeur Alison Mather, chef de groupe à l’Institut Quadram et à l’Université d’East Anglia, a déclaré: « En assemblant une collection aussi vaste et diversifiée de génomes, nous avons pu identifier les gènes clés conférant une résistance à ces médicaments d’une importance cruciale. Nous avons également été capable de montrer que la majorité de la résistance aux céphalosporines à spectre étendu se propage uniquement par un nombre limité de plasmides et de lignées bactériennes prédominants ; comprendre les mécanismes de transmission est essentiel à la conception d’interventions visant à réduire la propagation de la RAM. »
L’auteur principal, le Dr Roxana Zamudio, a déclaré : « La résistance aux antimicrobiens est un problème mondial, et ce n’est qu’en travaillant en collaboration avec des partenaires dans plusieurs pays que nous pouvons obtenir une compréhension globale de l’endroit et de la manière dont la RAM se propage.
Plus d’information:
Dynamique des gènes de résistance aux céphalosporines à spectre étendu chez Escherichia coli d’Europe et d’Amérique du Nord, Communication Nature (2022). DOI : 10.1038/s41467-022-34970-7