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Différentes souches bactériennes résistantes de E. coli peuvent se protéger mutuellement

25
mai
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Classé dans Contamination, Curiosité, E. coli, Environnement, Santé, Sécurité des aliments.

« Différentes souches résistantes de E. coli peuvent se protéger mutuellement », source CIDRAP News.

Deux souches de bactéries résistantes à différents antibiotiques peuvent se protéger mutuellement dans un environnement où les antibiotiques sont présents, selon la première étude expérimentale de protection microbienne croisée publiée la semaine dernière dans les Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

bob-carol-ted-alice-300x169Les chercheurs du département de physique du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont exploré le potentiel du mutualisme – une interaction qui profite à deux espèces différentes – sur deux souches de Escherichia coli, dont l’une était résistante à l’ampicilline et l’autre résistante au chloramphénicol.

Bien que le type de mutualisme connu comme une protection croisée, dans lesquelles des espèces dépendent les unes des autres pour survivre dans un environnement difficile, ait été observé chez des animaux plus grands, cela n’avait pas été encore observé expérimentalement chez des populations bactériennes, ont noté les auteurs.

La protection croisée chez E. coli résistant aux antibiotiques dépend d’une multitude de facteurs, dont des caractéristiques de chaque souche résistante, la présence et la quantité d’antibiotiques, la dilution et l’oscillation de l’abondance de la population bactérienne et l’invasion par d’autres bactéries.

Le rôle de l’enzyme de désactivation

Les souches de E. coli expriment une résistance aux antibiotiques en produisant des enzymes défensives qui détruisent le médicament. Les souches résistantes peuvent souvent protéger des pathogènes sensibles aux antibiotiques grâce à l’enzyme de désactivation si elles sont en mesure d’éliminer rapidement l’antimicrobien de l’environnement, selon les auteurs.

Au cours d’une expérience de 10 jours, les chercheurs ont exposé une souche de E. coli résistante à l’ampicilline et une souche de E. coli résistante au chloramphénicol à des concentrations mélangées d’antibiotiques qui auraient tué chaque souche seuls. E. coli résistant à l’ampicilline ne peut pas survivre seul à une concentration supérieure à 2,2 µg/mL, et une souche résistante au chloramphénicol sera détruite si exposée à 2 µg/mL d’ampicilline.

Même lorsque les populations bactériennes ont été diluées chaque jour par le transfert de 1% des colonies dans un nouveau tube à essai contenant des antibiotiques, les souches ont été capables de se protéger mutuellement contre les concentrations d’antibiotiques quatre fois plus élevées que des quantités létales pour une souche seule.

« Une co-culture des deux souches peuvent survivre au-dessus des concentrations auxquelles les souches individuelles survivent seules, indiquant que les deux populations forment un mutualisme obligatoire », écrivent les auteurs.

Oscillation et effondrement

Un facteur clé de protection croisée entre les deux souches bactériennes résistantes a la capacité dans chaque population d’osciller en taille lors de la dilution quotidienne dans une solution contenant de l’ampicilline et du chloramphénicol. Des cycles d’oscillation ont duré 3 jours et ont impliqué des changements massifs dans le pourcentage de chaque souche tandis que la taille totale de la population bactérienne est restée stable.

Au cours d’un cycle d’oscillation de 3 jours, la souche résistante à l’ampicilline a augmenté en abondance car elle a désactivé l’antibiotique. Cette activité a permis à la souche résistante au chloramphénicol de croître, enlevant le chloramphénicol de l’environnement, jusqu’à ce que la souche résistante à l’ampicilline puisse augmenter de nouveau, poursuivant ainsi un cycle dans lequel les souches sont protégées et dépassées les unes envers les autres en abondance. Les populations varient jusqu’à 1000% par rapport sur 3 jours durant, ont dit les auteurs.

Des oscillations en abondance ont eu lieu en raison de la dilution quotidienne dans un environnement riche en antibiotiques et ne sont pas liés aux taux de croissance naturelle de chaque souche, a dit l’auteur. L’effet de protection croisée réalisée par les oscillations semble stable, avec des changements dans la croissance de chaque souche et une proportion relative probable étant durable au fil du temps.

« Parce que ces oscillations se sont produites au cours d’une période (3 jours) plus longue que la période de la dilution quotidienne (1 jour), ils ne sont pas une conséquence triviale du cycle quotidien de dilution-croissance », ont dit les auteurs.

Les cycles d’oscillation devaient être équilibrés avec précision pour éviter l’effondrement total de l’interaction de protection croisée. À des concentrations de chloramphénicol de 7,6 µg/mL, les deux populations bactériennes ont eu des oscillations stables et ont coexisté. Lorsqu’elles sont exposées à des taux de 17,1 µg de chloramphénicol/mL, cependant, les oscillations devient erratiques, le cycle durable de 3 jours a été perdu et l’interaction s’est effondrée, la probabilité de ce qui a augmenté à des concentrations de chloramphénicol est de 38,4 µg/mL.

Une dilution fréquente de faibles concentrations de bactéries dans des milieux contenant 10 µg/mL d’ampicilline et 5,1 µg/mL de chloramphenicol a permis aux populations bactériennes pour former une relation protectrice croisée stable.

« Dans une expérience de culture continue dans laquelle les antibiotiques sont ajoutés en continu (et les cellules retirées en continu), il n’y aura pas d’oscillations dans l’abondance des populations, et alors le rapport entre les deux souches devrait approcher un équilibre stable », ont écrit les auteurs.

e_coli-eraxion-istockDouble résistance à l’invasion

L’introduction d’une souche individuelle de E. coli résistante aux deux antibiotiques a également causé le comportement de protection croisée à l’effondrement, ont dit les auteurs.

Lorsque les chercheurs ont ajouté un petit nombre de cellules de E. coli résistant à deux antibiotiques aux dilutions du début du septième cycle de croissance, la souche ayant cette double résistance a déplacé E. coli résistant à l’ampicilline et a coexisté avec la souche résistante au chloramphénicol dans une solution contenant des concentrations d’ampicilline à 10 µg/mL et de chloramphénicol à 7,5 µg/mL.

« Une souche avec une double résistante peut envahir le mutualisme et en faire en sorte que les oscillations disparaissent, ce qui montre que l’existence des oscillations dépend de la façon dont la résistance est allouée dans la population microbienne », ont déclaré les auteurs.

En l’absence d’une invasion microbienne multi-résistante, le transfert horizontal de gènes dans la co-culture avec protection croisée pourrait créer une souche mutante avec une double résistance, ont dit les auteurs. En outre, « la nature coopérative de la désactivation des antibiotiques pourrait permettre à une souche sensible d’utiliser les deux symbiotes pour la protection. »

Implications pour l’infection et la résistance

Parce que la protection croisée arrive souvent comme une stratégie pour permettre la survie dans un environnement difficile, une meilleure compréhension est nécessaire à la fois pour l’environnement et la dynamique des populations microbiennes, comprenant le rôle des oscillations dans la souche en abondance, en vertu de laquelle le comportement mutualiste permet la résilience bactérienne en présence d’antibiotiques. Les auteurs notent que peu de connaissances sont disponible sur le rôle et la cause des oscillations dans la stabilisation de l’abondance de la population alors même qu’elles sont plus facilement observables chez d’autres organismes, comme le lynx du Canada et le lièvre d’Amérique.

Beaucoup de relations de protection croisée sont le résultat de la co-évolution des deux organismes dans le même environnement, bien que ce ne soit pas le cas avec des souches de E. coli. On pense que le comportement mutualiste dans ce cas est apparu suite à une exposition aux antibiotiques, selon les auteurs.

« Soit une interaction est coopérative ou soit elle est compétitive peut dépendre de l’environnement », ont écrit les auteurs, ajoutant que l’exposition à des souches de protection croisée aux antibiotiques peut alimenter le développement de la multirésistance aux antibiotiques en achetant du temps pour une adaptation évolutive ultérieure.

NB : traduction par mes soins. -aa

40 milliards de dollars pour lutter contre la résistance aux antibiotiques seraient nécessaires, selon un rapport britannique

21
mai
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Classé dans Contamination, Contamination croisée, Curiosité, Environnement, Hygiène, Microbiologie, Santé, Sécurité des aliments, Union Européenne.

« Le rapport d’un groupe britannique demande à 40 milliards de dollars pour lutter contre la résistance aux antibiotiques », source CIDRAP News.

Un rapport de l’UK Review on Antimicrobial Resistance (AMR) appelle à 10 interventions au niveau mondial pour répondre à l’utilisation abusive des antibiotiques et accroître les investissements dans de nouveaux médicaments et des thérapies alternatives qui auront un coût estimé de 40 milliards de dollars.

pills_with_moneyLe rapport, « Tackling Drug-Resistant Infections Globally: Final Report and Recommendations » ou « Lutte contre les infections résistantes aux antibiotiques à l’échelle mondiale : rapport final et recommandations », estime que les décès annuels attribuables aux infections résistantes aux antibiotiques vont augmenter à partir du des 700 000 actuellement à 10 millions d’ici 2050, si des mesures pour lutter contre la résistance aux antibiotiques ne sont pas prises immédiatement.

Le rapport indépendant sur la résistance des bactéries aux antibiotiques, qui a été commandé par le gouvernement britannique et le Wellcome Trust et présidé par l’économiste Jim O’Neill, secrétaire au trésor du Royaume-Uni, recommande dix interventions pour endiguer la demande pour les antibiotiques, tout en encourageant la recherche sur les traitements et les diagnostics qui répondent aux besoins médicaux cruciaux.

Les sept recommandations visant à réduire l’utilisation inutile des antimicrobiens sont :

  • Développer une campagne publique de sensibilisation mondiale
  • Amélioration de l’assainissement et la qualité de l’eau
  • Réglementer l’utilisation agricole des antibiotiques
  • Intensifier la surveillance de l’utilisation des antimicrobiens et des infections résistantes
  • Investir dans les méthodes de diagnostic rapide
  • Augmentation l’utilisation de vaccins disponibles et des thérapies alternatives
  • Attirer davantage de professionnels vers les domaines de la microbiologie et des maladies infectieuses

Les auteurs du rapport sur l’AMR ont également dit que la mise en œuvre d’un fonds mondial de l’innovation pour les traitements qui peuvent ne pas être commercialement attractifs et l’introduction d’incitations à investir dans les nouveaux antimicrobiens et l’amélioration des antimicrobiens sont deux étapes nécessaires pour accroître la fourniture d’antibiotiques efficaces.

La dixième recommandation, et la plus globale, faite par le rapport sur l’AMR appelle les Nations-Unies (ONU) et le G20 à former une coalition mondiale dédiée au pilotage des antibiotiques. Les auteurs du rapport estiment que les 10 programmes coûteront 40 milliards de dollars au cours des 10 prochaines années, une fraction des quelque 100 milliards de milliards de dollars perdue de la production mondiale en raison des infections résistantes aux médicaments qui sont prévues de se produire d’ici 2050.

Sensibilisation du public, soins préventifs

Les efforts pour enrayer l’utilisation inutile, gaspillée et souvent néfastes des antibiotiques critiques exigent d’éduquer le public sur l’utilisation appropriée des antimicrobiens, la prévention des infections pour lesquelles les antibiotiques sont prescrits, et le développement de tests de diagnostic qui peuvent éclairer le traitement pharmaceutique sur mesure, selon les auteurs.

La participation du public dans la diminution de la demande des antimicrobiens devrait être encouragée par le biais d’une campagne de sensibilisation publique mondiale, qui pourrait être financé par le mécénat d’entreprise lors de grands événements, le budget de la santé publique des pays à revenu élevé, et le soutien de programmes institutionnels dans les pays à revenu faible ou intermédiaire, ont dit les auteurs. Le public et les cliniciens doivent prendre conscience que l’utilisation d’antibiotiques appropriée devrait être soutenue par des normes pour un étiquetage clair des antibiotiques critiques et la restriction de la vente libre et sur Internet des produits antimicrobiens.

Les pays en développement assument actuellement une grande partie de la charge de la résistance croissante aux antibiotiques, et ensemble le traitement approprié et inapproprié des médicaments pourraient être évités par la prévention des infections virales, bactériennes et fongiques, ont écrit les experts.

« Les bases de la santé propre publique – de l’eau propre, une bonne hygiène et un bon nettoyage-désinfection et la prévention, la maîtrise et la surveillance des infections, sont aussi essentielles pour réduire l’impact de la résistance aux antimicrobiens comme elles le sont pour la maîtrise des maladies infectieuses », a déclaré Keiji Fukuda, représentant spécial du directeur général de l’AMR à l’Organisation mondiale de la santé et contributeur du rapport.

« Des mesures de maîtrise des infections dans les pays en développement impliquent la prévention vis-à-vis des maladies diarrhéiques, qui se traduit par l’utilisation annuelle de près de 500 millions de cours sur les antibiotiques dans quatre pays (Inde, Indonésie, Nigeria et Brésil), un nombre qui a amélioré la qualité de l’eau et de l’assainissement pourrait être réduit de 60% », selon le rapport.

Les infections nosocomiales sont l’un des principaux problèmes de la maîtrise des infections auxquels sont confrontés les pays développés, avec jusqu’à 10% de tous les patients hospitalisés contractant une infection, un taux qui monte à 33% pour tous les patients d’unités de soins intensifs. Partout dans le monde, une action clé pour prévenir les infections pour lesquelles les antibiotiques sont utilisés est le lavage simple et fréquent des mains, ont dit les auteurs.

L’utilisation agricole, le ruissellement environnemental

Aux États-Unis, plus de 70% des antibiotiques importants pour des besoins médicaux chez l’homme sont vendus pour une utilisation chez les animaux, ont dit les auteurs, et la responsabilité de résoudre ce problème doit être pris en charge par les pays du G20, qui produisent 80% des produits de viande mondiaux, note le rapport.

Les auteurs recommandent le développement d’ici à 2018 des objectifs mondiaux de 10 ans pour réduire l’utilisation des antibiotiques chez les animaux d’élevage, avec une surveillance accrue de l’utilisation des antimicrobiens et des pratiques d’élevage. En outre, l’utilisation agricole des antibiotiques de dernière intention qui traitent les infections critiques chez l’homme doit être arrêté d’urgence, et les producteurs d’aliments devraient être tenus de donner des informations aux consommateurs sur l’utilisation des antibiotiques chez les animaux.

La réduction agricole de l’utilisation des antimicrobiens exigera des pays pour réduire les coûts associés à la transition des agriculteurs à des pratiques durables de croissance des animaux et de prévention des maladies et développer des listes normalisées d’antibiotiques qui devraient être réservés à un usage médical humain, ont dit les auteurs. Les gouvernements devraient également développer des systèmes nationaux de surveillance pour surveiller la consommation d’antibiotiques et la résistance chez les personnes et les animaux.

Une question connexe concerne les émissions et la pollution de l’approvisionnement en eau causées par les fabricants de composés actifs pharmaceutiques. Les services réglementaires nationaux doivent fixer des normes minimales pour le traitement et le déversement de déchets ayant des propriétés antimicrobiennes et encourager des normes environnementales plus élevées dans l’industrie pharmaceutique, ont dit les auteurs. Le rapport sur l’AMR estime que traiter ce problème croissant des antibiotiques dans la fourniture d’eau va coûter 180 millions de dollars par an pour traiter 30 000 à 70 000 tonnes de déchets antimicrobiens.

Développer la recherche pas assez financée

Une question importante affectant la surprescription d’antibiotiques pour des infections non-bactériennes ou de maladies bactériennes où le traitement antimicrobien est mal avisé est le manque de tests de diagnostic rapide. Aux États-Unis seulement, 27 millions des 40 millions de personnes en quête de soins pour des problèmes respiratoires chaque année reçoivent une prescription inutile d’antibiotiques, ou près de 70%, selon les auteurs.

Le développement de nouvelles technologies de diagnostic pourrait être stimulée dans les pays à faible revenu et à revenu intermédiaire par un stimulus commercialement viable sur le marché qui offre des incitations pour les achats de diagnostic et encourage la recherche sur les méthodes de test rapide et précis. Les pays riches devraient exiger que toutes les ordonnances d’antibiotiques soient faites après un résultat de test, ont dit les auteurs.

Bien que l’introduction de nouveaux tests coûterait 500 000 millions à 1milliard de dollars par an, les auteurs disent que le diagnostic rapide pourrait avoir des résultats sur la résistance aux antibiotiques similaires aux effets monumentaux réalisés par l’amélioration de la couverture vaccinale mondiale au début des années 2000 de Gavi, l’Alliance du vaccin.

En plus des avantages offerts par des diagnostics rapides et/ou au niveau des centres de soins, les vaccins et le traitement alternatif pour les infections bactériennes pourraient être utilisées plus largement, ont dit les auteurs. Le rapport sur l’AMR note que la couverture universelle des vaccins conjugués contre le pneumocoque pourrait réduire de 47% la quantité d’antibiotiques prescrits pour une pneumonie causée par Streptococcus pneumoniae.

Les agences nationales devraient également encourager la recherche à un stade précoce sur les thérapies alternatives (non-antibiotiques) qui ciblent les bactéries pathogènes. Les traitements prometteurs comprennent la thérapie par les phages (virus qui tuent les bactéries), la thérapie enzymatique avec la lysine, les anticorps qui limitent la pathogénicité des bactéries, la stimulation immunitaire et le traitement par des peptides, ont dit les auteurs.

Un problème lié à l’amélioration des soins et le traitement clinique est lié à la pénurie mondiale de microbiologistes et de cliniciens spécialisés dans les maladies infectieuses. Le rapport a révélé que les médecins en maladies infectieuses aux États-Unis ont reçu des salaires inférieurs par rapport aux 24 autres spécialités médicales.

Si les hôpitaux, les laboratoires, les gouvernements et l’industrie privé veulent faire des progrès dans la lutte contre la résistance aux antimicrobiens, ils doivent récompenser les professionnels qui se focalisent sur les antibiotiques et la recherche avec des salaires plus élevés, des incitations éducatives et le prestige, ont dit les auteurs.

Dans un commentaire paru dans The Lancet Infectious Diseases, Laura J.V. Piddock, de l’Institut de microbiologie et des maladies infectieuses à l’Université Birmingham au Royaume-Uni, a écrit que les professionnels entrant en microbiologie et dans la recherche sur les maladies infectieuses ont subi les effets du sous-financement depuis des années, conduisant à un épuisement des compétences dans des domaines clés de la recherche. Le manque d’investissement se traduit par des difficultés à avoir des médicaments en évolution qui traitent des infections résistantes, telles que celles causées par des bactéries Gram négatifs, du laboratoire aux établissements de santé.

« Les travaux de l’équipe de l’AMR rendent éminemment clairs que globalement la crise de la résistance aux antimicrobien éclipse les récentes menaces de plusieurs ordres de grandeur », a déclaré Piddock.

Accroître l’offre des antibiotiques

L’utilisation d’antibiotiques inapproprié et inutile contribue de manière significative à la résistance, soulignent les experts, mais pour les nombreux antibiotiques qui cessent de traiter des infections efficacement, peu existe pour prendre leur place. Les auteurs du rapport sur l’AMR avertissent que si aucun nouveau médicament n’est développé sur les infections résistantes d’ici 2050, nous allons revenir à une époque où même les procédures de soins de santé les plus courants seront entreprises avec de grands risques.

L’attention mondiale s’est tournée récemment vers ce besoin urgent, avec 375 millions de dollars pour la surveillance des infections résistantes aux antibiotiques dans les pays à faible revenu et à revenu moyen consacré l’année dernière par Fleming Fund au Royaume-Uni, 144 millions de dollars au total versé par le Royaume-Uni et la Chine pour lancer une recherche dans de nouveaux médicaments et des diagnostics, des initiatives européennes pour le développement d’antibiotiques novateurs, et des efforts des États-Unis de la part de la Biomedical Advanced Research and Development Authority (BARDA).

En dépit de ces programmes en cours, le développement de nouveaux antibiotiques et des usages innovants pour les anciens médicaments reste sous-financé, commercialement non viable et sans attrait pour les investisseurs, ont dit les auteurs. Sur les 40 milliards de dollars de ventes annuelles d’antibiotiques à l’échelle mondiale, seuls 4,7 milliards de dollars va vers des médicaments brevetés. Pour résoudre ce problème, le rapport propose un fonds d’innovation mondiale de 2 milliards de dollars dans la recherche et le développement de nouveaux antimicrobiens à un stade précoce au cours des 5 prochaines années.

En plus d’un fonds mondial, le rapport demande que les gouvernements créent des incitations pour le développement de nouveaux médicaments, dont l’accès au marché de récompenses d’environ 1 milliard de dollars par médicament, avec un accent vers des traitements innovants pour les infections résistantes causées par la tuberculose, la gonorrhée et les bactéries Gram négatifs, ont dit les auteurs. Idéalement, les fabricants seraient poussés à développer 15 nouveaux antibiotiques chaque décennie, avec au moins 4 médicaments qui ciblent les bactéries qui menacent le plus médicalement.

La coordination mondiale, l’investissement

Les auteurs recommandent que l’ONU et le G20 construisent une coalition mondiale afin de consacrer des fonds et une attention réglementaire aux initiatives recommandées dans le rapport. Ils ont dit que les étapes les plus cruciales sont de développer une campagne mondiale de sensibilisation du public, la création de récompenses l’entrée de nouveaux médicaments sur le marché, de stimuler le développement de meilleurs diagnostics et de réduire l’utilisation d’antibiotiques en agriculture.

« Ce qui est certain est qu’aucun pays ne peut résoudre le problème des bactéries résistantes aux antibiotiques lui-même et plusieurs de nos solutions proposées doit requérir au moins une masse critique de pays derrière eux, si l’on veut faire une différence », selon les auteurs.

Le budget de 40 milliards de dollars proposé se décompose en 16 milliards de dollars pour la recherche et le financement du développement de nouveaux médicaments au cours des 10 prochaines années, 2 milliards dollars alloués à un Fonds mondial d’innovation sur 5 ans, 1 milliard à 2 milliards de dollars consacré à de nouveaux diagnostics et des vaccins chaque année, et de 40 millions à 100 de dollars par an consacrés à la sensibilisation et à l’éducation du public.

Les méthodes recommandées pour répondre aux besoins économiques comprennent l’imposition d’une taxe sur les sociétés pharmaceutiques qui ne parviennent pas à investir dans le développement des antibiotiques, une taxation des antimicrobiens ou la distribution de bonus pour récompenser les efforts novateurs en recherche.

Bien que les coûts pour faire face à la résistance aux antimicrobiens est de plus en plus importante et que les interventions représentent des changements importants dans les pratiques agricoles, médicales et industrielles des pays, une action immédiate est nécessaire, ont dit les auteurs, ajoutant : « En 2050, le nombre de décès pourrait atteindre le chiffre énorme d’une personne toutes les trois secondes, si on ne s’attaque pas à la résistance aux antimicrobiens aujourd’hui. »

« La lutte contre la résistance aux antibiotiques est au cœur du développement économique à long terme des pays et notre bien-être. Des solutions pour y faire face doivent concernées au premier lieu les centres de santé et ils doivent nous aider à faire cesser de gaspiller des médicaments dont nous dépendons et qui sont pourtant épuisables », disent les auteurs.

Le CDC met à la disposition des labaoratoires et des médecins MicrobeNet, un outil révolutionnaire d’identification des maladies infectieuses

19
mai
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Classé dans Contamination, Contamination croisée, Curiosité, Environnement, Hygiène, Microbiologie, Santé, TIAC.

« Le CDC a développé un outil révolutionnaire d’identification des maladies », selon un communiqué du CDC du 18 mai 2016MicrobeNet permet une meilleure et plus rapide identification des germes et une réponse pour la santé.

MicrobeNet, un outil innovant en ligne conçu par le Center for Disease Control (CDC) des Etats-Unis, a contribué depuis 2013 à fournir des informations aux personnels des laboratoires et aux médecins dont ils ont besoin pour diagnostiquer avec précision les causes des maladies plus rapidement et sauver des vies.

CfHz6T3UIAAEi8MMicrobeNet fournit aux personnels de laboratoire un accès sans précédent à la bibliothèque virtuelle des microbes du CDC avec plus de 2400 bactéries et des champignons rares, infectieux et émergents, gratuitement. La récente éclosion dans plusieurs États à Elizabethkingia dans le Wisconsin, l’Illinois et le Michigan souligne la nécessité d’un outil comme MicrobeNet dans les laboratoires de diagnostic. Les hôpitaux et les services de santé utilisant MicrobeNet peuvent identifier des bactéries rares comme Elizabethkingia plus rapidement, et ils peuvent comparer leurs résultats à la base de données des maladies la plus complète et précise disponible.

En partenariat avec Bruker Corp., le CDC a récemment ajouté un nouveau module à MicrobeNet qui permet aux laboratoires de recherche des signatures protéiques des bactéries et de les comparer aux pathogènes rares dans la bibliothèque de MicrobeNet du CDC en utilisant le système MALDI Biotyper de Bruker. Utiliser de MALDI pour des analyses est extrêmement rapide et moins coûteux à exploiter que de nombreux autres types d’analyses, ce qui rend la technologie de plus en plus populaire dans les laboratoires. Le nouveau module MicrobeNet sera immédiatement disponible pour personnels de laboratoire et les cliniciens qui utilisent le système Bruker dans les laboratoires du pays. Jusqu’à l’ajout de la bibliothèque MALDI, MicrobeNet a proposé deux méthodes de recherche des pathogènes : par la séquence ADN ou par des tests biochimiques (réactions chimiques provoquées par les bactéries).

MicrobeNet peut considérablement améliorer la santé des personnes aux États-Unis et partout dans le monde en réduisant le temps de l’analyse d’environ une semaine à quelques heures.

« MicrobeNet a le pouvoir de révolutionner la santé publique », a dit John R. McQuiston, chef du Special Bacteriology Reference Laboratory du CDC et responsable de MicrobeNet au CDC. « Ce système aide les laboratoires de santé publique et les hôpitaux à identifier rapidement certains des agents pathogènes les plus difficiles à cultiver et à détecter. À son tour, MicrobeNet va aider à traiter des patients plus rapidement et permettre à des services de santé de répondre plus efficacement aux urgences de santé publique. »

Traditionnellement, les cliniciens ou les biologistes qui avaient besoin d’identifier une bactérie rare ou des champignons ou pour confirmer un diagnostic de maladie infectieuse avec l’un de ces organismes avaient besoin d’envoyer un échantillon au CDC et d’attendre les résultats des analyses. Avec MicrobeNet, ils peuvent accéder immédiatement à l’information dont ils ont besoin.

L’un des plus grands avantages de MicrobeNet réside dans ce qu’il permet une communication bidirectionnelle entre les utilisateurs et les personnels du CDC qui sont experts dans les maladies que recherchent les utilisateurs. MicrobeNet permet aux experts de la santé publique des États de surveiller les tendances des maladies dans leur État en temps réel et connaître si ces tendances pourraient indiquer une épidémie. Il fournit également aux agences de santé publique un aperçu précieux de l’évolution des maladies à l’échelle nationale et aidera le CDC à identifier les épidémies dans plusieurs États et fournir des informations aux partenaires de la santé publique dans les États touchés.

En plus d’être plus rapide, utiliser le module MALDI dans MicrobeNet offre des économies considérables aux laboratoires cliniques et de santé publique, car ils n’auront plus besoin de développer leurs propres bibliothèques de pathogènes. Ces laboratoires auront également l’assurance que leur information a été confirmée par les experts du CDC. En outre, pour de nombreux germes, MicrobeNet fournit aux médecins des informations à propos des antibiotiques pour lesquels les bactéries sont résistantes. En identifiant rapidement les espèces de bactéries, les personnels de laboratoire peuvent transmettre cette information essentielle aux médecins qui peuvent l’utiliser pour aider à faire un diagnostic et choisir le bon traitement, réduisant ainsi le risque pour leurs patients de développer des infections résistantes aux antibiotiques.

MicrobeNet a été lancé en 2013 par le Special Bacteriology Reference Laboratory de la Division of High-Consequence Pathogens and Pathology comme un moyen d’aider les laboratoires de santé publique des Etats et d’autres laboratoires de diagnostic de rapidement identifier les infections rares et émergentes, dans le but de gagner du temps, de l’argent et des vies. MicrobeNet avait initialement un module de recherche de séquence ADN. Depuis lors, MicrobeNet a ajouté un outil de recherche phénotypique et biochimique et, grâce à un partenariat avec ThermoFisher, un outil d’édition des séquences ADN, MicrobeBridge. Le CDC a également conçu des pages d’information, dont les coordonnées de l’expert en la matière pour chaque espèce.

Financé en partie par une initiative de l’Advanced Molecular Detection du CDC, MicrobeNet comprend actuellement des informations sur plus de 2400 bactéries et champignons, dont des images et des informations sur la croissance de ces organismes. Chaque mois, le CDC ajoute des informations sur moins de 100 nouvelles espèces dans MicrobeNet pour aider à la détection, le diagnostic et la planification du traitement pour les patients malades.

Pour plus d’informations sur MicrobeNet, s’il vous plaît allez sur http://www.cdc.gov/microbenet/. Les laboratoires qui souhaitent rejoindre MicrobeNet peuvent demander un compte en allant sur https://microbenet.cdc.gov ou en écrivant par courriel à MicrobeNet@cdc.gov.

NB : traduction par mes soins -aa.

La jungle microbienne est partout et aussi en nous, une nouvelle vidéo d’animation de TED-ED

17
mai
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Classé dans Curiosité, Environnement, Films vidéo, Microbiologie, Santé, Sécurité des aliments.

Une nouvelle vidéo d’animation de TED-ED sur les biofilms et les communautés microbiennes, « La jungle microbienne partout (et vous) » par Scott Chimileski et Roberto Kolter.

Et si juste une cuillerée de L-arginine pouvait aider le biofilm des dents à partir ?

14
mai
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Classé dans Curiosité, Environnement, Hygiène, Santé.

« Juste une cuillerée de L-arginine aide le biofilm des dents à partir », source mBiosphere.

De nombreux composants de nos produits d’hygiène buccale sont destinées à empêcher les bactéries cariogènes de se développer : le fluorure de sodium dans ACT interfère avec le transport d’électrons et la synthèse d’ATP, les huiles essentielles dans la Listerine ont des effets antiseptiques et abrasifs – de petites particules insolubles dans le dentifrice aident à éliminer la plaque et le tartre quand vous vous brossez les dents. L’élimination des bactéries buccales aide à lutter contre la carie, la gingivite et la parodontite, mais les cavités (appelées aussi caries dentaires) ne sont pas causées par tous les microbes oraux. Le principal coupable, Streptococcus mutans, provoque des caries en acidifiant son environnement, ce qui déminéralise l’émail protégeant nos dents.

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Illustration de la prévalence de la plaque dentaire

Bien sûr, S. mutans réside ainsi avec le reste de nos microbes oraux, où il forme des biofilms multi-espèces qui constituent la plaque dentaire (voir à droite) Cela peut conduire à une carie. Les caries sont générées lorsque S. mutans fermente le sucrose, trouvé dans notre alimentation, en acide lactique, et ce processus se produit dans un biofilm qui contient également d’autres streptocoques viridans et des actinomycètes. Une nouvelle étude publiée dans le Journal of Bacteriology suggère que l’addition de L-arginine peut changer la composition chimique du biofilm, inhibant spécifiquement la carie sans perturber le reste de la flore microbienne orale.

La recherche montre qu’une bactérie orale arginolytique, Streptotoccus gordonii, décompose l’arginine afin de produire de l’ammoniac. Cet ammoniac peut empêcher le pH de diminuer, annulant ainsi les effets de l’acide produit par S. mutans. Le premier auteur, Jinzhi Lui et le responsable scientifique, Hyun Koo, étaient au courant de travaux de recherche précédents corrélant des niveaux salivaires plus élevés d’arginine chez des personnes sans carie, et a émis l’hypothèse que l’addition supplémentaire de L-arginine peut diminuer le risque de caries. Ils ont testé leur hypothèse in vitro sur des biofilms mixtes de S. mutans, S. gordonii et Actinomyces naeslundii afin de représenter trois des principales espèces bactériennes orales retrouvées chez les personnes saines.

Les biofilms ont été cultivées en présence de saccharose, avec ou sans suppléments de L-arginine. Les chercheurs ont observé que le pH du biofilm était près de dix fois plus élevé avec les ajouts d’arginine, comme ils l’avaient prévu. Les auteurs ont constaté que l’arginine a également permis la domination de S. gordonii et a maintenu la croissance de A. naeslundii, tout en empêchant une croissance de S. mutans. Cela suggère un moyen de maîtriser les membres causant une maladie dans une population bactérienne mixte sans avoir des effets négatifs sur les membres restants, avec perturbation minimale du microbiome oral.

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La L-arginine à diminué la matrice du biofilm et des microcolonies (cliuez pour agrandir)

Les effets ne se limitent pas à la croissance, cependant. Les biofilms sont enfermés dans une matrice extracellulaire, et S. mutans contribue à la formation d’exopolysaccharides insolubles dans cette matrice en partie par la production de GtfB (ou glucans synthesized by streptococcal glucosyltransferases). L’exposition à l’arginine réprime les niveaux normaux de l’expression de S. mutans, entraînant moins polysaccharides extracellulaires entourant les biofilms (voir image de gauche). Donc, en plus de diminuer la présence de bactéries pathogènes, les biofilms exposés à l’arginine sont moins protégés par leur matrice extracellulaire, et pourraient être sensibles aux molécules antimicrobiennes ou à l’enlèvement par des procédés mécaniques (comme le brossage des dents !).

L’arginine est d’ores et déjà connue pour être une thérapie efficace pour l’hypersensibilité dentinaire et est généralement reconnue comme sûr (GRAS) jusqu’à 20 g/jour. Cependant, un certain nombre d’expériences, telles que des études in vivo, sont à faire avant de commencer à ajouter de la L-arginine à tous nos dentifrices et bains de bouche. Un perturbateur de biofilm tel que la L-arginine peut faire un long chemin vers la diminution des caries dentaires et l’augmentation du temps de la santé bucco-dentaire, avec une perturbation minimale des autres microbes oraux. Ceci est la première étape de l’application d’une découverte prometteuse en vue d’améliorer la santé humaine.