Les chercheurs se tournent vers des méthodes de traitement plus anciennes pour de nouveaux problèmes de santé

La dernière chose que l'on souhaite pendant un séjour à l'hôpital est une infection nosocomiale. Infections nosocomiales, comme on les appelle, sont en augmentation à mesure que de plus en plus d'agents pathogènes deviennent résistants aux médicaments actuellement disponibles. Un agent pathogène arrive en tête de liste comme l'un des plus courants, l'un des plus mortels, et l'un des plus difficiles à traiter - Acinetobacter baumannii .

Kumar Venkitanarayanan, Doyen associé à la recherche et aux études supérieures, et professeur au Collège d'agriculture, Santé, et ressources naturelles, et son équipe ont récemment publié des recherches dans la revue Médecine des plaies détaillant comment ils travaillent pour changer cela.

A. baumannii figure sur la liste ESKAPE de l'Organisation mondiale de la santé, une collection de bactéries qui deviennent de plus en plus résistantes aux antibiotiques. Avec une résistance à la hausse, la recherche sur les thérapies alternatives est primordiale, et dans certains cas, le retour à d'anciennes thérapies s'avère efficace.

Infections de A. baumannii sont d'autant plus difficiles à traiter que les bactéries possèdent un arsenal de mesures pour acquérir une résistance aux antibiotiques, dit Venkitanarayanan. Les bactéries sont également capables de former des biofilms qui renforcent l'infection contre les antibiotiques et leur offrent un risque accru de propagation, notamment en milieu hospitalier.

" A. baumannii est principalement un agent pathogène nosocomial affectant en particulier ceux dont le système immunitaire est affaibli, les très jeunes, le très vieux, victimes de brûlures, et est également signalé dans les blessures des soldats de combat, " dit Venkitanarayanan. A. baumannii peut infecter les plaies et entraîner des infections particulièrement persistantes de la peau et des tissus mous et éventuellement se propager, provoquant des infections systémiques difficiles et parfois impossibles à traiter telles que la pneumonie ou les infections des voies urinaires.

Plutôt que d'adopter l'approche de développement de nouveaux antibiotiques, Le groupe de recherche de Venkitanarayanan se penche sur les anciennes méthodes de traitement pour rechercher de nouvelles stratégies.

Dans les temps anciens, les métaux ont été utilisés comme traitements antimicrobiens, nous avons donc décidé de les revoir pour voir s'ils pouvaient être appliqués aux traitements modernes. »

Kumar Venkitanarayanan, professeur, Collège d'agriculture, Santé, et ressources naturelles

Les métaux et métalloïdes sont reconnus depuis longtemps pour leurs qualités désinfectantes, et en tant que tels ont été utilisés dans la conservation des aliments, désinfection de l'eau, Produits de nettoyage, et pour le traitement des plaies. Les chercheurs ont criblé des métaux pour leur efficacité antimicrobienne et ont trouvé du sélénium, un métalloïde, être prometteur. En plus des utilisations antimicrobiennes potentielles, le sélénium est également un micronutriment important dans le fonctionnement du système immunitaire, synthèse d'acide nucléique, ainsi que d'autres processus physiologiques.

Les chercheurs ont d'abord déterminé la quantité minimale de sélénium nécessaire pour inhiber la virulence de la bactérie, ou la capacité de provoquer une maladie. Avec cette approche, Venkitanarayanan dit que les bactéries sont encore capables de se développer, mais ne sont pas capables d'infecter l'hôte aussi efficacement.

Étant donné que les bactéries développent une résistance aux médicaments lorsque leur survie est affectée, à des concentrations d'antivirulence sublétales, les bactéries sont moins susceptibles de développer une résistance aux antibiotiques. Aussi, à ces niveaux, les médicaments sont moins susceptibles d'avoir des effets négatifs sur le patient par exemple, comme ce qui est observé avec les antibiotiques où le microbiome de l'hôte est affecté par le traitement.

Prochain, l'équipe a simulé une plaie en cultivant des cellules et des fluides de plaie dans une matrice modèle. Le modèle de matrice de plaie a ensuite été inoculé avec les bactéries, avec ou sans la quantité de sélénium nécessaire pour inhiber A. baumannii virulence.

Les biofilms traités avec ou sans ont été observés au microscope électronique à balayage, et une analyse de l'ADN a été effectuée pour évaluer si des changements génétiques ont eu lieu après l'exposition au sélénium.

Les chercheurs ont également effectué des tests pour déterminer l'efficacité avec laquelle les bactéries pouvaient adhérer et envahir les cellules de la peau avec et sans sélénium présent.

Les bactéries peuvent employer différentes stratégies pour coloniser un hôte, des revêtements épais pour éviter la dessiccation ou la pénétration des médicaments, aux moyens de s'attacher et de se frayer un chemin dans l'hôte. Il semble que le sélénium ait des moyens de démanteler de multiples stratégies dans A. baumannii .

Ce que les chercheurs ont découvert, c'est que pour les cultures exposées au sélénium, l'architecture du biofilm de ces cultures a été significativement diminuée, laissant le biofilm apparaître diffus et décomposé. En conséquence, l'analyse génétique post-traitement a révélé une régulation négative significative des gènes associés à la production de biofilm. Le sélénium a également réduit la capacité des bactéries à adhérer aux cellules de la peau et à les envahir.

"Il n'y a pas de données claires sur le fonctionnement du sélénium. Il semble y avoir une toxicité contre la membrane externe de la bactérie et cela pourrait également provoquer une toxicité contre l'ADN, potentiellement dans des gènes impliqués dans la création de biofilms, " dit Venkitanarayanan.

L'étude de ces mécanismes exacts est la prochaine étape que les chercheurs suivront, se rapprochant ainsi un peu plus des applications cliniques.

Même si les mécanismes d'action exacts du sélénium ne sont pas connus à l'heure actuelle, Venkitanarayanan dit qu'il est important d'explorer ces types d'options. Son groupe a exploré l'efficacité du sélénium pour traiter d'autres infections telles que Escherichia coli entérohémorragique (EHEC) et Clostridium difficile ( C. diff ). Comme on rencontre de plus en plus de résistance aux antibiotiques dans le traitement de diverses infections bactériennes, Venkitanarayanan dit qu'il est important de revenir sur des traitements qui ont fonctionné autrefois.

"Même si nous utilisons les anciennes méthodes de concert avec les antibiotiques modernes, c'est mieux que de ne pas pouvoir utiliser quoi que ce soit."

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