En 2017, un incident tragique s'est déroulé dans un hôpital du Nevada. Une femme, admise pour une pneumonie, a tragiquement succombé à une défaillance et une septicémie d'organes multiples. Le coupable? Une souche de bactéries qui avait développé une résistance à un stupéfiant 26 antibiotiques différents. Ces superpousses, ou bactéries résistantes aux antibiotiques, sont l'une des menaces de santé publique les plus urgentes à l'échelle mondiale.
Rejoignant l'effort pour lutter contre ces agents pathogènes mortels, les chercheurs de Texas A&M ont maintenant montré que la curcumine, le composé qui donne au curcuma sa couleur jaune vif caractéristique, peut potentiellement être utilisé pour réduire la résistance aux antibiotiques.
Les chercheurs ont montré que lorsque la curcumine est intentionnellement donnée aux bactéries sous forme de nourriture puis activée par la lumière, elle peut déclencher des réactions délétères au sein de ces microbes, ce qui les tue finalement. Ce processus, a-t-il démontré, réduit le nombre de souches résistantes aux antibiotiques et rend à nouveau des antibiotiques conventionnels efficaces.
Les résultats de l'étude sont publiés dans la revue Rapports scientifiques.
Avant les antibiotiques, les maladies infectieuses étaient la principale cause de décès et de handicap dans le monde. Avec l'avènement de ces médicaments vitaux, la durée de vie humaine a augmenté de 23 ans en moyenne. Au cours des dernières décennies, tandis que la découverte de nouveaux antibiotiques a platelé, les bactéries résistantes aux antibiotiques sont devenues simultanément plus courantes, inaugurant l'ère des superbacient, comme la méthicilline Staphylococcus aureus (SARM), entérococcus résistant à la vancomycine et pneumonie, qui sont tous extrêmement difficiles à traiter. En fait, les maladies infectieuses devraient être les principales causes de la mortalité humaine une fois de plus, en revendiquant jusqu'à 10 millions de vies par an.
Lorsque les bactéries commencent à devenir résistantes aux antibiotiques conventionnels, nous avons ce que nous appelons une catastrophe antibiotique. Pour surmonter ce défi, nous avons besoin de moyens alternatifs pour tuer les superbacés ou trouver un nouveau moyen de modifier les processus naturels au sein des bactéries afin que les antibiotiques recommencent à agir. »
Dr Vanderlei Bagnato, professeur au Département de génie biomédical et auteur principal de l'étude
Les bactéries présentent une variation naturelle au sein d'une population donnée. Cette hétérogénéité introduit des variations des comportements cellulaires, y compris la réponse aux antibiotiques, qui peuvent directement contribuer à la résistance au traitement si certaines souches survivent aux médicaments antimicrobiens et continuer à se répliquer. Ainsi, les chercheurs ont voulu freiner l'hétérogénéité bactérienne pour contrôler la résistance bactérienne.
L'inactivation photodynamique, une technique qui s'est révélée prometteuse dans la lutte contre la résistance bactérienne, utilise des molécules légères et légères, appelées photosensibilisantes, pour produire des espèces réactives de l'oxygène qui peuvent tuer les micro-organismes en perturbant leurs processus métaboliques. Dans leurs expériences, l'équipe a utilisé la curcumine, qui est également un aliment naturel pour les bactéries. Ils ont testé cette technique sur les souches de Staphylococcus aureus qui sont résistants à l'amoxicilline, à l'érythromycine et à la gentamicine.
Les chercheurs ont exposé les bactéries à de nombreux cycles d'exposition à la lumière, puis ont comparé la concentration minimale d'antibiotiques nécessaires pour tuer les bactéries après une exposition à la lumière par rapport à celles qui n'ont pas été exposées à la lumière.
« Lorsque nous avons une population mixte de bactéries où certains sont résistants, nous pouvons utiliser une inactivation photodynamique pour réduire la distribution bactérienne, en laissant des souches plus ou moins similaires dans leur réponse aux antibiotiques », a déclaré Bagnato. « Il est beaucoup plus facile de prédire la dose antibiotique précise nécessaire pour éliminer l'infection. »
L'équipe a noté que l'inactivation photodynamique utilisant la curcumine a un énorme potentiel en tant que thérapie adjuvante ou supplémentaire avec des antibiotiques pour les maladies, comme la pneumonie, causée par des bactéries résistantes aux antibiotiques.
« L'inactivation photodynamique offre une option de traitement rentable, qui est cruciale pour réduire les dépenses médicales non seulement dans les pays en développement mais aussi aux États-Unis », a déclaré le Dr Vladislav Yakovlev, professeur au Département de génie biomédical et auteur de l'étude. « Il a également des applications potentielles en médecine militaire, où cette technologie pourrait être utilisée pour traiter les plaies du champ de bataille et empêcher le développement et la propagation de la résistance aux antimicrobiens, une préoccupation importante dans les situations de combat. »
Les contributeurs à la recherche incluent le Dr Jennifer Soares, qui est l'auteur principal du journal, et le Dr Kate Blanco de l'Institut de physique de São Carlos, Université de São Paulo, Brésil.
Cette recherche a été soutenue financièrement par la São Paulo Research Foundation, le Conseil national du développement scientifique et technologique, l'Institut de prévention du cancer et de la recherche du Texas, l'initiative de recherche universitaire du gouverneur, le Bureau de la recherche scientifique de l'Air Force et les National Institutes of Health.
