Suivre les antibiotiques au sein de cellules bactériennes vivantes

Cette étude a montré comment la résonance magnétique nucléaire se révèle être un outil analytique puissant pour mieux suivre le devenir des antibiotiques face aux phénomènes de résistance et potentiellement aider à les rendre plus efficaces.
La production d’enzymes appelées β-lactamases constitue un des principaux indicateurs cliniques de l’émergence de la résistance chez de nombreuses bactéries. Ces β-lactamases ont la capacité de dégrader les antibiotiques β-lactames* les rendant ainsi inactifs. Produites par la bactérie dans son périplasme, un compartiment délimité par ses membranes internes et externes, ces enzymes renforcent la défense de la bactérie contre l’intrusion des antibiotiques. Grâce au développement d’une méthode de suivi in situ par résonance magnétique nucléaire de l’activité enzymatique se déroulant dans la cellule, il a été possible d’analyser en temps réel la dégradation des β-lactames par les β-lactamases dans des souches résistantes. En utilisant des inhibiteurs spécifiques des enzymes β-lactamases, la capacité des β-lactames à franchir la membrane externe, à interagir avec leur cible et finalement à bloquer au moins partiellement la dégradation des antibiotiques a pu être évaluée Ces mesures permettent d’obtenir des informations sur la nature et la localisation de ces interactions entre les inhibiteurs et les enzymes, en les mesurant directement au sein de la cellule.
Cette étude, parue dans J. Am. Chem. Soc., montre que la RMN sur cellule vivante constitue un outil analytique puissant pour l’étude de nouvelles molécules ciblant spécifiquement les composants moléculaires du périplasme bactérien responsables de l’antibio-résistance. Cette approche va permettre d’évaluer l’efficacité des médicaments directement dans leur environnement, ouvrant pourquoi-pas la voie à une médecine personnalisée en proposant une antibiothérapie spécifique pour chaque patient en fonction du micro-organisme responsable de l’infection résistante.
Collaborations : M Arthur (INSERM, Paris), A. Dessen (IBS, Grenoble)