De nombreuses bactéries forment une vase résistante aux antibiotiques. Des recherches détaillant la composition du slime pourraient aider à déboucher sur de nouveaux traitements.
- Les bactéries formant des biofilms sont plus résistantes aux antibiotiques.
- L'arrangement des bactéries dans les biofilms est structuré et non aléatoire.
- Cette découverte pourrait mener au développement de nouveaux traitements ciblant les bactéries résistantes aux antibiotiques.
Les bactéries sont traditionnellement imaginées comme des organismes unicellulaires, dispersés sur des surfaces ou en suspension dans des liquides, mais dans de nombreux environnements, le véritable mode de croissance bactérienne se situe dans des amas collants appelés biofilms. La development de biofilm peut être utile aux humains : elle fait partie intégrante, par exemple, de la production de thé kombucha. Mais cela est le furthermore souvent problématique, car or truck cela rend as well as difficile le contrôle de la croissance bactérienne : lorsque les cellules bactériennes produisent un biofilm, celui-ci agit comme un bouclier contre les envahisseurs extérieurs, rendant les bactéries as well as tolérantes aux antibiotiques.
Jusqu#39à récemment, les chercheurs pensaient que les bactéries étaient disposées de manière quelque peu aléatoire dans les biofilms, dans la mesure où ils avaient réfléchi à la dilemma de la composition du biofilm. Mais de nouvelles recherches menées dans le laboratoire du professeur de biologie Lars Dietrich à l#39Université de Columbia montrent que les bactéries qui forment des biofilms ont en réalité un arrangement très structuré au sein de ces matrices visqueuses.
Leur découverte inattendue pourrait ouvrir la voie au développement de nouveaux médicaments ciblant mieux les bactéries résistantes aux antibiotiques.
« Il existe un compromis yin-yang pour les bactéries qui forment des biofilms, puisque le biofilm protège contre les antibiotiques et autres menaces, mais empêche également les aliments de pénétrer et d#39alimenter le système », a déclaré le professeur Lars Dietrich, l#39un des principaux auteurs de l#39posting. « Cette recherche nous donne une foundation importante pour comprendre comment affecter la disposition des cellules bactériennes et évaluer remark les rendre plus sensibles aux antibiotiques. »
La nouvelle étude, publiée dans la revue PLOS Biology, détaille les recherches menées dans le laboratoire du professeur Dietrich, dirigées par l#39étudiante diplômée Hannah Dayton. L#39post s#39est spécifiquement penché sur un agent pathogène commun et important, appelé Pseudomonas aeruginosa.
L’équipe a utilisé la microscopie électronique à balayage et la microscopie à fluorescence associées au marquage cellulaire pour mener leurs recherches. Ils ont découvert que les cellules de P. aeruginosa dans les biofilms sont emballées dans le sens de la longueur et disposées perpendiculairement à leur substrat de croissance, le matériau sur lequel vivent les bactéries et qui contient la substance qu#39elles consomment pour survivre et se développer. Ils ont également constaté que les mutations qui modifient la area des cellules bactériennes perturbent cet arrangement.
Lorsqu’ils ont testé les effets d’un sucre ajouté de l’extérieur à un biofilm entièrement formé, ils ont observé que sa distribution était affectée par l’anatomie du biofilm. Les bactéries mutantes présentant un arrangement cellulaire désordonné étaient as well as sensibles au sucre ajouté ou aux antibiotiques dans des zones spécifiques du biofilm, également appelées sous-zones. Enfin, ils ont montré que les changements dans l’anatomie du biofilm déplacent l’emplacement du pic d’activité métabolique au sein de la structure.
Ensemble, ces observations indiquent que la microstructure du biofilm est une propriété qui peut être ajustée pour influencer le métabolisme des sous-populations bactériennes résidentes et affecter la survie globale du groupe. Les résultats ont des implications pour nos approches de traitement des infections causées par P. aeruginosa et d#39autres agents pathogènes formant un biofilm.
La recherche a été menée en collaboration avec les groupes de recherche de Wei Min, professeur de chimie à Columbia Raju Tomer, professeur de biologie à Columbia Jasmine Nirody, professeur à l#39Université de Chicago et Anuradha Janakiraman, professeur à la Town University of New York (CUNY).
« La disposition des cellules est généralement un part sous-estimé de la development du biofilm », a déclaré Dayton. « Nous savons désormais que cela permet aux bactéries présentes dans les biofilms de contrôler leurs états physiologiques et a des conséquences sur leur survie lors d#39un traitement antibiotique. »
« Il s#39agit d#39un développement prometteur pour le problème pernicieux et croissant des bactéries résistantes aux antibiotiques », a déclaré Dietrich.
