De l’action des antibiotiques - Des chercheurs suisses et américains révèlent une fonction inattendue d’antibiotiques couramment employés

Une collaboration entre des chercheurs de la Faculté de médecine de l’Université de Genève (UNIGE) et de l’Université de Princeton permet aujourd’hui de mettre en lumière une action insoupçonnée exercée par certains antibiotiques d’usage courant. Cette découverte devrait, d’une part, conduire à une meilleure compréhension de l’action des antibiotiques en général et, d’autre part, ouvrir de nouvelles perspectives d’étude du processus de prolifération cellulaire dans le cadre de certains cancers. Les résultats de cette recherche viennent de faire l’objet d’une publication dans la revue américaine Science.

Un antibiotique est un médicament dont l’action consiste à éliminer les bactéries ou à en endiguer la prolifération. Lorsqu’une personne malade prend des antibiotiques, elle apporte, durant son traitement, une aide extérieure à son système immunitaire, pour lutter contre les bactéries qui ont envahi son organisme. D’où l’importance de suivre ce genre de traitement sur toute la durée indiquée, ne serait-ce que pour garantir l’élimination complète des bactéries.

Plus qu’un simple blocage…
Jusqu’à récemment, les scientifiques pensaient que cette élimination procédait uniquement d’un effet de blocage de la synthèse des protéines: en arrêtant cette synthèse, les antibiotiques empêchaient les bactéries de se développer et de proliférer. Or, en collaboration avec une équipe de l’Université de Princeton aux Etats-Unis, des chercheurs de l’UNIGE viennent de montrer que ce processus est en réalité plus complexe qu’il ne semblait. Il apparaît en effet que les antibiotiques ne bloquent pas simplement la synthèse des protéines, mais qu’ils agissent aussi en dégradant un composant essentiel de la machine cellulaire de la bactérie.

Pour bien comprendre cette autre action de l’antibiotique, il faut savoir que détruire une bactérie implique l’induction d’un déséquilibre en son sein. Imaginez pour cela le moteur à explosion d’une voiture. Ce moteur fonctionne grâce à un double mécanisme: d’une part, le processus de combustion, lorsque le carburant est mélangé à l’air ; d’autre part, le phénomène d’échappement par lequel les gaz brûlés, qui proviennent de la combustion, sont évacués au fur et à mesure par le pot d’échappement.

Une cellule pathogène telle qu’une bactérie repose sur un processus relativement analogue. Pour fonctionner normalement, celle-ci doit maintenir un équilibre interne: par son action propre (sa combustion), elle synthétise des protéines qui peuvent encombrer son espace cellulaire. Ces protéines doivent être régulièrement évacuées ; processus pour lequel la cellule dispose d’une machine de sécrétion, que l’on pourrait apparenter à un pot d’échappement. Et si une cellule n’arrive pas à «secréter» ses protéines, elle se bloque et finit par mourir.

Détruire la machine
C’est la raison pour laquelle les scientifiques ont longtemps pensé que le blocage «passif», induit par une surcharge de la machine, finissait par tuer les bactéries. Or, l’équipe du prof. Dominique Belin, conjointement avec ses collègues américains, vient de démontrer que ce phénomène de blocage n’est en réalité pas «passif», à la manière d’un effet secondaire.

En plus de bloquer la synthèse des protéines, l’antibiotique s’attaque en fait au mécanisme d’exportation de la cellule, en provoquant la destruction de sa machine de sécrétion, empêchant ainsi l’échappement des protéines. Confrontée à l’accumulation de ces dernières dans son espace intra-cellulaire, et de ce fait, à un déséquilibre interne, la cellule finit par mourir. En outre, les équipes américaines et genevoises ont identifié l’enzyme responsable de cette dégradation.

Jusqu’alors inconnue, cette nouvelle action «destructrice» a été découverte dans le cadre d’une recherche sur des antibiotiques couramment employés. Cette découverte pourrait notamment expliquer pourquoi certains antibiotiques agissent beaucoup plus efficacement sur certaines bactéries pathogènes plutôt que sur d’autres.

Vers de nouvelles perspectives de recherche
Les deux équipes ont de surcroît mis à jour un autre phénomène en relation avec ce qui précède. Lorsque sa machine de sécrétion est en danger, la bactérie enclenche un mécanisme de défense: elle fabrique une protéine capable d’empêcher la destruction de sa machine de sécrétion. Or, cette protéine s’avère semblable à une protéine oncogène humaine ; une similarité qui pourrait ouvrir des perspectives inédites dans la recherche liée au traitement de certains cancers.

Ces résultats apportent ainsi une meilleure compréhension, tant de l’action des antibiotiques, que d’une machinerie cellulaire essentielle, présente chez tous les organismes vivants.

Contacts: Prof. Dominique Belin au +41 (0)22 379 5769, +41 (0)79 664 43 46

2009