Une combinaison probiotique/antibiotique pourrait éradiquer les bactéries résistantes aux médicaments

Dans la lutte contre les bactéries résistantes aux médicaments, Des chercheurs du MIT ont fait appel à des bactéries bénéfiques appelées probiotiques.

Dans une nouvelle étude, les chercheurs ont montré qu'en administrant une combinaison d'antibiotiques et de probiotiques, ils pourraient éradiquer deux souches de bactéries résistantes aux médicaments qui infectent souvent les plaies. Pour y parvenir, ils ont encapsulé les bactéries probiotiques dans une enveloppe protectrice d'alginate, un matériau biocompatible qui empêche les probiotiques d'être tués par l'antibiotique.

"Il y a tellement de bactéries maintenant qui sont résistantes aux antibiotiques, ce qui constitue un grave problème pour la santé humaine. Nous pensons qu'une façon de les traiter est d'encapsuler un probiotique vivant et de le laisser faire son travail, " dit Ana Jaklenec, chercheur à l'Institut Koch du MIT pour la recherche intégrative sur le cancer et l'un des auteurs principaux de l'étude.

S'il s'avère efficace lors de futurs tests sur les animaux et les humains, l'association probiotique/antibiotique pourrait être incorporée dans des pansements pour plaies, où il pourrait aider à guérir les plaies chroniques infectées, disent les chercheurs.

Robert Langer, le professeur David H. Koch Institute et membre du Koch Institute, est également un auteur principal de l'article, qui paraît dans le journal Matériaux avancés le 17 octobre. Zhihao Li, un ancien scientifique invité du MIT, est l'auteur principal de l'étude.

Guerres de bactéries

Le corps humain contient des milliards de cellules bactériennes, dont beaucoup sont bénéfiques. Dans certains cas, ces bactéries aident à repousser les infections en sécrétant des peptides antimicrobiens et d'autres composés qui tuent les souches pathogènes de bactéries. D'autres l'emportent sur les souches nuisibles en absorbant des nutriments et d'autres ressources essentielles.

Les scientifiques ont déjà testé l'idée d'appliquer des probiotiques aux plaies chroniques, et ils ont eu un certain succès dans des études sur des patients brûlés, dit Li. Cependant, les souches probiotiques ne peuvent généralement pas combattre toutes les bactéries qui se trouveraient dans une plaie infectée. La combinaison de ces souches avec des antibiotiques traditionnels aiderait à tuer plus de bactéries pathogènes, mais l'antibiotique tuerait probablement aussi les bactéries probiotiques.

L'équipe du MIT a conçu un moyen de contourner ce problème en encapsulant les bactéries probiotiques afin qu'elles ne soient pas affectées par l'antibiotique. Ils ont choisi l'alginate en partie parce qu'il est déjà utilisé dans les pansements pour plaies chroniques, où il aide à absorber les sécrétions et à garder la plaie sèche. En outre, les chercheurs ont également découvert que l'alginate est un composant des biofilms que des grappes de bactéries forment pour se protéger des antibiotiques.

"Nous avons examiné les composants moléculaires des biofilms et nous avons découvert que pour l'infection à Pseudomonas, l'alginate est très important pour sa résistance aux antibiotiques, " dit Li. " Cependant, jusqu'à présent, personne n'a utilisé cette capacité pour protéger les bonnes bactéries des antibiotiques."

Pour cette étude, les chercheurs ont choisi d'encapsuler un type de probiotique disponible dans le commerce connu sous le nom de Bio-K+, qui se compose de trois souches de Lactobacilles bactéries. Ces souches sont connues pour tuer Staphylococcus aureus résistant à la méticilline ( SARM ). Le mécanisme exact par lequel ils le font n'est pas connu, mais une possibilité est que les agents pathogènes soient sensibles à l'acide lactique produit par les probiotiques. Une autre possibilité est que les probiotiques sécrètent des peptides antimicrobiens ou d'autres protéines qui tuent les agents pathogènes ou perturbent leur capacité à former des biofilms.

Les chercheurs ont livré les probiotiques encapsulés avec un antibiotique appelé tobramycine, qu'ils ont choisi parmi d'autres antibiotiques testés car il tue efficacement Pseudomonas aeruginosa, une autre souche couramment trouvée dans les infections des plaies. Lorsque SARM et Pseudomonas aeruginosa poussant dans une boîte de laboratoire ont été exposés à la combinaison de Bio-K+ encapsulé et de tobramycine, toutes les bactéries pathogènes ont été éliminées.

"C'était un effet assez drastique, " dit Jaklenec. " Il a complètement éradiqué la bactérie. "

Lorsqu'ils ont tenté la même expérience avec des probiotiques non encapsulés, les probiotiques ont été tués par les antibiotiques, permettant à la SARM bactéries pour survivre.

« Quand nous n'utilisions qu'un seul composant, soit des antibiotiques soit des probiotiques, ils n'ont pas pu éradiquer tous les agents pathogènes. C'est quelque chose qui peut être très important dans les milieux cliniques où vous avez des plaies avec différentes bactéries, et les antibiotiques ne suffisent pas à tuer toutes les bactéries, " dit Li.

Meilleure cicatrisation des plaies

Les chercheurs envisagent que cette approche pourrait être utilisée pour développer de nouveaux types de bandages ou d'autres pansements contenant des antibiotiques et des probiotiques encapsulés dans de l'alginate. Avant que cela puisse arriver, ils prévoient de tester davantage l'approche chez les animaux et éventuellement chez les humains.

"La bonne chose à propos de l'alginate est qu'il est approuvé par la FDA, et le probiotique que nous utilisons est également approuvé, " dit Li. "Je pense que les probiotiques peuvent révolutionner le traitement des plaies à l'avenir. Avec notre travail, nous avons élargi les possibilités d'application des probiotiques."

Dans une étude publiée en 2016, les chercheurs ont démontré que l'enrobage des probiotiques avec des couches d'alginate et d'un autre polysaccharide appelé chitosane pouvait les protéger de la dégradation dans le tractus gastro-intestinal. Cela pourrait aider les chercheurs à développer des moyens de traiter les maladies ou d'améliorer la digestion avec des probiotiques administrés par voie orale. Une autre application potentielle consiste à utiliser ces probiotiques pour reconstituer le microbiome intestinal après un traitement avec des antibiotiques, qui peut éliminer les bactéries bénéfiques en même temps qu'elles éliminent une infection.

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