Des chercheurs de l’hôpital universitaire de Bonn (UKB), de l’université de Bonn et du centre allemand de recherche sur les infections (DZIF) ont découvert un nouveau lantibiotique, à savoir l’épilancine A37. Il est produit par des staphylocoques qui colonisent la peau et y agissent spécifiquement contre leur principal concurrent, les corynébactéries.
Cette spécificité est probablement due à un mécanisme d’action très particulier, que les chercheurs ont pu décrypter en détail. Leurs résultats sont désormais publié dans le Revue ISME.
En raison de la résistance croissante des agents pathogènes à l’origine des infections aux antibiotiques, le développement de nouvelles substances antibactériennes est important. Les espoirs reposent sur un nouveau groupe de substances produites par des bactéries à Gram positif, les lantibiotiques. Ce sont des peptides antimicrobiens qui ont souvent un spectre d’activité très étroit.
« De tels composés sont très intéressants d’un point de vue médical, car ils pourraient attaquer spécifiquement des groupes d’organismes individuels sans affecter l’ensemble de la flore bactérienne, comme c’est le cas par exemple avec les antibiotiques à large spectre », explique l’auteur correspondant, le Dr Fabian Grein. , jusqu’à récemment responsable du groupe de recherche DZIF « Interférences bactériennes » à l’Institut de microbiologie pharmaceutique de l’UKB et membre du domaine de recherche transdisciplinaire (TRA) « Vie et santé » de l’Université de Bonn.
Un avantage compétitif essentiel sur les corynébactéries
L’équipe de recherche de l’UKB dirigée par Fabian Grein et Tanja Schneider, ainsi que l’équipe dirigée par Ulrich Kubitscheck, professeur de chimie biophysique à l’Université de Bonn, ont découvert un nouveau lantibiotique, à savoir l’épilancine A37. Il est produit par les staphylocoques, colonisateurs typiques de la peau et des muqueuses. On sait peu de choses sur ces peptides antimicrobiens.
« Nous avons pu montrer que l’épilation est répandue chez les staphylocoques, ce qui souligne leur importance écologique », explique le premier auteur Jan-Samuel Puls, doctorant de l’Université de Bonn à l’Institut de microbiologie pharmaceutique de l’UKB. En effet, les staphylocoques et les corynébactéries sont des genres importants du microbiote humain, c’est-à-dire la totalité de tous les micro-organismes tels que les bactéries et les virus, présents dans le nez et la peau, qui sont étroitement liés à la santé et à la maladie.
La nécessité de produire un tel composé indique une compétition prononcée entre les espèces. Les chercheurs ont pu montrer que l’épilancine A37, récemment découverte, agit très spécifiquement contre les corynébactéries, qui comptent parmi les principaux concurrents des staphylocoques au sein du microbiome cutané.
Un nouveau mode d’action dans la « guerre bactérienne » décrypté
« Cette spécificité est vraisemblablement médiée par un mécanisme d’action très spécial que nous avons pu déchiffrer en détail », explique Grein. L’épilancine A37 pénètre dans la cellule corynébactérienne, dans un premier temps sans la détruire. Les peptides antimicrobiens s’accumulent dans la cellule puis dissolvent la membrane cellulaire de l’intérieur, tuant ainsi la corynébactérie.
Le co-auteur, le Dr Thomas Fließwasser de l’Institut de microbiologie pharmaceutique de l’UKB, chercheur postdoctoral à l’Université de Bonn et chef par intérim du groupe de recherche du DZIF « Interférence bactérienne », ajoute : « Notre étude montre comment un mécanisme d’action spécifique peut être utilisé pour combattre spécifiquement une seule espèce bactérienne. Cela nous sert donc de « preuve de concept ».
Plus d’information:
Jan-Samuel Puls et al, la bactériocine A37 de Staphylococcus epidermidis tue les concurrents naturels avec un mécanisme d’action unique, La revue ISME (2024). DOI : 10.1093/ismejo/wrae044