L’utilisation à long terme et excessive d’antibiotiques a provoqué la propagation de la résistance aux antibiotiques. Le processus long et coûteux de développement de nouveaux antibiotiques entraîne une émergence beaucoup plus lente de nouveaux médicaments antibactériens que celle de la résistance bactérienne. L’émergence de superbactéries s’est développée pour devenir un défi majeur pour la santé humaine. La tigécycline est considérée comme la dernière ligne de défense contre Klebsiella pneumoniae multirésistante. Cependant, l’augmentation de l’utilisation a entraîné une augmentation de la résistance aux médicaments et des échecs thérapeutiques. La résistance à la tigécycline de Klebsiella pneumoniae reste un problème mondial qui doit être résolu de toute urgence.
Le 29 juin 2022, le professeur Du Yongzhong du Collège des sciences pharmaceutiques de l’Université du Zhejiang, le professeur Lu Xiaoyang et Jiang Saiping du premier hôpital affilié de la faculté de médecine de l’Université du Zhejiang ont co-publié un article intitulé « TPGS-based and S- nanotiges fonctionnalisées à la thanatine pour surmonter la résistance aux médicaments dans la pneumonie à Klebsiella » dans le journal Communication Nature. Leurs recherches démontrent que les nanotiges fonctionnalisées par le succinate de polyéthylène glycol de D-alpha tocophéryl (TPGS) et le peptide de S-thanatine (Ts) à base de nanoparticules de phosphate de calcium peuvent surmonter la résistance à la tigécycline de la pneumonie à Klebsiella.
Tout d’abord, les chercheurs ont préparé les nanorods Ts-TPGS/Cap/TIG (TTCT) chargés de tigécycline modifiés par TPGS et fonctionnalisés par le peptide S-thanatine, et ont caractérisé les propriétés du TTCT. Ils ont découvert que les nanotiges Ts-TPGS/Cap préparées pouvaient encapsuler efficacement le TIG et obtenir une libération prolongée du médicament. Le TTCT avec une taille de particules d’environ 25 nm ne se désassemblerait pas en circulation et afficherait une excellente stabilité à température ambiante.
Ensuite, les chercheurs ont évalué l’activité antibactérienne du TTCT et exploré les mécanismes sous-jacents pour surmonter la résistance. Ils ont découvert que Ts-TPGS/Cap présentait un ciblage et une accumulation accrue dans la pneumonie à Klebsiella (KPN) et TRKP grâce à la liaison entre Ts et LPS. TPGS pourrait exercer sa capacité inhibitrice sur l’activité des pompes à efflux et l’expression de acrA, acrB et ramA dans TRKP. De cette manière, la concentration de TIG à l’intérieur des bactéries était significativement plus élevée dans le groupe TTCT que dans les autres groupes. La capacité antibactérienne synergique entre Ts et TIG a encore amélioré l’activité antibactérienne TTCT, surmontant ainsi la résistance aux médicaments de TRKP.
Chez les souris atteintes de pneumonie, Ts-TPGS/Cap s’est spécifiquement accumulé dans les poumons. L’administration de TTCT pourrait réduire de manière significative le nombre de globules blancs et de neutrophiles dans les échantillons de sang et diminuer les taux de cellules totales et de protéine C réactive (CRP) dans le liquide de lavage bronchoalvéolaire (BALF). De plus, TTCT était capable d’améliorer l’infiltration de neutrophiles dans les poumons et de réduire les colonies bactériennes de BALF, augmentant ainsi apparemment les taux de survie des souris atteintes de pneumonie causée par TRKP.
Dans l’ensemble, un système d’administration de nanomédicaments basé sur TPGS et modifié par Ts a été conçu. Les nanotiges préparées peuvent améliorer l’accumulation de tigécycline dans les bactéries via l’effet inhibiteur sur les pompes à efflux exercées par la TPGS et la capacité de ciblage de la S-thanatine vers les bactéries. La capacité antibactérienne synergique entre la S-thanatine et la tigécycline renforce encore l’activité antibactérienne, surmontant ainsi la résistance à la tigécycline du TRKP. Les résultats fournissent une stratégie thérapeutique pour les maladies infectieuses causées par des bactéries gram-négatives MDR.
Xiaojuan Wang et al, nanotiges fonctionnalisées à base de TPGS et de S-thanatine pour surmonter la résistance aux médicaments dans la pneumonie à Klebsiella, Communication Nature (2022). DOI : 10.1038/s41467-022-31500-3
Fourni par l’École de médecine de l’Université du Zhejiang