Un traitement séquentiel à l’aide d’antibiotiques similaires mais fréquemment échangés est un moyen efficace de tuer les bactéries et de prévenir la résistance aux médicaments, selon une étude menée en eLife rapports.
Les résultats remettent en question une hypothèse large selon laquelle l’utilisation d’antibiotiques similaires favorise la résistance croisée aux médicaments et montrent que les antibiotiques disponibles pourraient offrir des options de traitement inexplorées et très puissantes.
« Nous sommes actuellement dans une crise antibiotique, où la surutilisation d’antibiotiques conduit à une résistance accrue aux antibiotiques et certaines infections sont devenues difficiles, voire impossibles à traiter », explique le premier auteur Aditi Batra, étudiant diplômé à l’Institut Max Planck de biologie évolutive. et l’Université de Kiel, Allemagne. « C’est la capacité des agents pathogènes à évoluer et à s’adapter aux médicaments qui sous-tend cette résistance, mais la théorie de l’évolution prédit que l’adaptation est difficile lorsque l’environnement change rapidement. Nous voulions tester si nous pouvions utiliser un traitement antibiotique séquentiel pour ralentir l’évolution de l’homme pathogènes et limiter la résistance aux médicaments.
L’équipe a utilisé des bactéries appelées Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa), qui peut provoquer une pneumonie et d’autres infections chez l’homme. Ils ont testé trois séquences différentes d’antibiotiques dans des conditions de laboratoire et mesuré leur puissance pour tuer différentes sous-populations de cellules bactériennes évoluées. Deux séries d’antibiotiques appartenaient à une classe de médicaments appelés -lactamines, qui ont un composant structurel commun : un cycle β-lactame. L’autre ensemble d’antibiotiques a tous fonctionné par des mécanismes différents.
À la surprise de l’équipe, le traitement avec les deux séries d’antibiotiques β-lactamines était plus efficace pour tuer les populations bactériennes que certains des antibiotiques non apparentés. De plus, le passage rapide d’un antibiotique à l’autre a produit une bien meilleure extinction des populations bactériennes que lorsque le passage d’un antibiotique à l’autre était plus lent. Cela suggère que la commutation rapide entre les antibiotiques a limité la capacité des bactéries à s’adapter aux médicaments. Face à ce résultat inattendu, l’équipe a exploré les mécanismes à l’origine de cette contrainte évolutive.
Ils ont étudié les changements dans la croissance, les profils de résistance et les séquences entières du génome de la P. aeruginosa populations traitées avec la séquence la plus puissante d’antibiotiques β-lactamines, qui associait la carbénicilline, le doripénem et la cefsulodine. Ils ont noté que lorsque les séquences étaient commutées rapidement, la croissance bactérienne lors d’un passage au doripénème était beaucoup plus faible que pour les deux autres antibiotiques, ce qui indique que la résistance à ce médicament pourrait émerger plus lentement.
Ils ont également examiné si les changements physiologiques résultant d’un traitement médicamenteux rendaient la bactérie résistante ou plus sensible aux autres médicaments de la séquence. Ils ont constaté que le développement spontané de la résistance était beaucoup plus faible pour le doripénème que pour les deux autres médicaments. Il y avait également moins de résistance croisée envers ce médicament que les deux autres antibiotiques. Cette absence de résistance croisée peut indiquer la présence d’une sensibilité dite collatérale ; cela signifie que les cellules mutantes, qui sont devenues résistantes à un médicament, maintiennent au moins des niveaux ancestraux de sensibilité contre le second médicament. La sensibilité collatérale est connue pour être importante pour l’efficacité du traitement séquentiel.
« Bien que des traitements séquentiels avec des antibiotiques aussi similaires auraient dû accélérer l’évolution de la résistance, nous avons constaté que ce n’est pas le cas si la résistance à l’un des antibiotiques ne peut pas émerger facilement et si les antibiotiques présentent une sensibilité collatérale les uns aux autres », explique l’auteur principal Hinrich Schulenburg. , membre de l’Institut Max Planck de biologie évolutive et professeur à l’Université de Kiel. « Il est ironique que le profil de résistance croisée différentiel des médicaments β-lactamines ait été un facteur clé de la puissance du traitement, même s’il est généralement utilisé pour rejeter un traitement qui utilise exclusivement ces médicaments. Notre étude montre que les taux de résistance spontanée des antibiotiques composants pourrait être utilisé comme principe directeur pour les traitements séquentiels et pourrait améliorer la puissance des protocoles séquentiels. »
Source de l’histoire :
Matériaux fourni par eLife. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.
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