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Pourquoi avez-vous choisi de rechercher les infections et leur traitement?
Chaque jour, nous nous dirigeons vers un monde où nous n'avons pas d'antibiotiques efficaces en raison de la résistance bactérienne aux antibiotiques.
Il menace de nombreux aspects des soins de santé modernes, du traitement des infections quotidiennes à la réussite de la chirurgie et des thérapies contre le cancer.
Nous choisissons de rechercher la découverte d'antibiotiques pour essayer d'arrêter cela.
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Pourquoi l'augmentation de la résistance aux antibiotiques est-elle un défi pour les scientifiques?
Les bactéries sont vivantes. Ils réagissent à l'environnement et évoluent pour survivre, et leur survie est basée sur le fait de battre nos médicaments. C'est comme une bataille sans fin entre nos médicaments et les bactéries.
Comment le biofilm des bactéries rend-il plus difficile le traitement des infections avec des antibiotiques?
Il y a quelques raisons. Premièrement, un biofilm agit comme une barrière physique que nos médicaments doivent traverser.
Deuxièmement, à l'intérieur du biofilm, les bactéries peuvent partager les nutriments et les ressources. Enfin, certaines bactéries présentent un phénotype de persistance, ce qui signifie qu’elles «s’endorment». Et comme beaucoup de nos médicaments ne fonctionnent que lorsque la bactérie est «éveillée», ces bactéries survivent.
Ensuite, une fois que l’antibiotique n’est plus là, la bactérie «se réveille» et rétablit l’infection.
Que sont les infections associées au biofilm?
Les biofilms sont des agrégats collants de bactéries – les bactéries individuelles se recouvrent d'une matrice protectrice de polysaccharides, de protéines et d'ADN. Bien que le terme «biofilm» ne soit pas très connu, tout le monde est susceptible d’être entré en contact avec un, car ils sont très courants. On pense que 75% des infections humaines ont un biofilm établi en eux.
Par exemple, si vous avez déjà eu une coupure et qu'elle devient tout gluante et jaune, c'est une coupure où un biofilm de bactéries a fait une maison. Ils posent un problème grave dans les plaies chroniques courantes dans les ulcères diabétiques ou les infections associées aux cathéters.
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Que sont les antimicrobiens naturels et à quoi servent-ils?
Les antimicrobiens naturels sont des choses qui proviennent de la nature et peuvent tuer les bactéries, les champignons, les parasites et les virus. Tout au long de l'histoire, ils ont été utilisés pour une variété d'infections différentes, y compris les yeux infectés, les coupures et plaies et le paludisme.
Bien qu'il faille beaucoup de temps pour s'assurer qu'un médicament est sûr et efficace à utiliser, il existe quelques exemples d'antimicrobiens naturels utilisés aujourd'hui dans la médecine moderne.
Le miel, par exemple, est utilisé par le UK National Health Service pour traiter les infections des brûlures. Un autre est l'artémisinine, un médicament antipaludique, qui provient de l'absinthe (Artemisia annua).
Pouvez-vous décrire comment les méthodes médiévales utilisant des antimicrobiens naturels pourraient aider à combler le manque de découverte d'antibiotiques?
Nous n'avons pas assez de nouveaux médicaments antimicrobiens potentiels dans le pipeline et la recherche de produits naturels pourrait être une très bonne source.
Fait intéressant, de nombreux remèdes médiévaux utilisaient des mélanges de plusieurs ingrédients, et nous pensons que cela pourrait être très instructif pour les chercheurs: peut-être que des mélanges de différents produits naturels, au lieu de molécules uniques, sont la clé pour faire des préparations plus efficaces.
Vous avez reconstitué un remède médiéval connu sous le nom de collyre de Bald pour étudier son activité antibactérienne. Qu'avez-vous découvert?
Nous avons examiné les bactéries sous deux formes, en tant que cellules individuelles (planctoniques) et en tant que communautés de biofilms collants. Examiner les bactéries planctoniques est plus rapide et plus facile, mais ce n'est pas la plus réaliste, car lorsque nous avons une infection, les bactéries ont tendance à former des biofilms. Ces biofilms protègent les bactéries et les rendent beaucoup plus difficiles à tuer.
Nous avons montré que le collyre de Bald peut tuer à la fois les cultures planctoniques et les biofilms de différentes bactéries, notamment S. epidermidis (fréquent dans les infections par cathéter), A. baumannii (courant dans les blessures de guerre), S. maltophilia (infections respiratoires) et S. aureus (y compris le superbug MRSA).
La chose clé que nous avons montrée est que si l'ail seul peut tuer facilement les bactéries planctoniques, il ne fait rien contre les biofilms.
En fait, si vous enlevez l’un des ingrédients du collyre de Bald, vous perdez une partie de l’activité contre les biofilms. Cela montre que chaque ingrédient fait quelque chose pour contribuer à l'activité contre ces biofilms délicats.
Le mélange Balds Eyesalve dans le laboratoire.
Pensez-vous qu'en utilisant des remèdes naturels, nous pourrions contribuer à lutter contre le problème de la résistance aux antibiotiques?
La plupart de nos médicaments actuels proviennent finalement de sources naturelles – principalement des plantes et des champignons. Et certaines de ces sources naturelles ont été utilisées en médecine à travers l'histoire et dans de nombreuses cultures différentes.
Alors que de nombreux remèdes historiques et traditionnels sont susceptibles d'être des placebos, voire même nocifs, le fait que certains aient déjà conduit à la découverte de médicaments fait qu'il est difficile de croire qu'aucun des remèdes inexplorés n'aura de valeur scientifique.
Nous nous attendons pleinement à ce que certains des remèdes soient simplement du folklore ou un placebo, mais espérons que certains d'entre eux pourraient être une source inexploitée de nouveaux mélanges antimicrobiens.
Pourquoi est-il important de chercher à combiner ces produits naturels, par opposition à des composés uniques?
Nous proposons que le mélange soit plus puissant qu'un seul composant. Souvent, les remèdes naturels sont divisés en parties individuelles et testés sur des cultures planctoniques (bactéries flottant librement et sensibles à l'environnement).
Des centaines de composés antimicrobiens ont été identifiés de cette manière, mais peu d'entre eux présentent une bonne activité contre les biofilms, et la plupart du temps, les composés qui semblent prometteurs en laboratoire ne parviennent pas à se rendre à la clinique.
Nos travaux ont montré que le mélange dans son ensemble est plus puissant. Si nous nous étions concentrés sur la séparation du mélange, nous nous serions concentrés sur l'ail, qui, lorsque nous l'avons testé plus tard sur les biofilms, n'aurait plus été actif.
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Quelles sont les prochaines étapes de votre recherche sur les antimicrobiens naturels?
Les deux prochaines étapes pour le collyre de Bald sont premièrement, de comprendre exactement quels composés le rendent antibactérien, et deuxièmement, de poursuivre nos travaux pour vérifier que ce mélange est sans danger pour l’homme.
Nous travaillons également sur d’autres remèdes naturels, et nous espérons les tester de la même manière que nous avons étudié le collyre de Bald.
Où les lecteurs peuvent-ils trouver plus d'informations?
A propos de Jess Furner-Pardoe
Je suis en 2ème année de mon doctorat en me concentrant sur la compréhension de la chimie des remèdes historiques complexes.
À propos du Dr Freya Harrison
Je suis professeur agrégé de microbiologie à l'Université de Warwick. Mon équipe se concentre sur la compréhension de la biologie des biofilms bactériens dans les infections chroniques et sur la recherche de nouvelles façons de les perturber.
Nous sommes particulièrement intéressés à créer des modèles de laboratoire plus précis de biofilms dans les infections pulmonaires et des plaies, sans utiliser d'animaux vivants, et à les utiliser pour explorer de nouveaux traitements antibiofilms possibles. J'ai également aidé à fonder le consortium Ancientbiotics, qui cherche à étudier, reconstruire et tester les remèdes historiques contre les infections.
À propos du Dr Blessing Anonye
Je suis maître de conférences en microbiologie médicale à la Faculté de médecine de l'Université du Lancashire central, à Preston, et également chercheur invité à l'Université de Warwick.
Je m'intéresse généralement à l'étude des agents pathogènes, à la résistance aux antimicrobiens et à la compréhension du microbiote intestinal dans la santé et la maladie.
Je suis particulièrement fasciné par la recherche sur la manière dont les produits de la nature pourraient potentiellement être utilisés comme alternatives aux antimicrobiens traditionnels.
