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Impact des médicaments non antibiotiques sur la résistance bactérienne

Une étude examine comment les médicaments non antibiotiques influencent la croissance bactérienne et la résistance.

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Table des matières

Récemment, y'a eu de plus en plus d'intérêt sur comment les médicaments non antibiotiques (NADs) affectent les bactéries. Ces médicaments pourraient aider à traiter des infections bactériennes devenues résistantes aux antibiotiques traditionnels. Bien que les NADs puissent ralentir la croissance de diverses bactéries, ils peuvent aussi augmenter la Résistance aux antibiotiques, ce qui est une grosse préoccupation pour la santé publique.

Contexte sur la résistance aux antibiotiques

La résistance aux antibiotiques se produit quand les bactéries changent et deviennent immunisées contre les médicaments censés les tuer. Ce problème cause déjà beaucoup de morts dans le monde, avec des estimations de 1,27 million de décès en 2019 dus à des infections résistantes, chiffre qui pourrait grimper à 10 millions d'ici 2050 si rien n'est fait. La résistance peut être sélectionnée non seulement par des antibiotiques mais aussi par certains métaux et autres substances chimiques.

Comment les NADs affectent les bactéries

Des médicaments non antibiotiques comme le diclofénac, l'ibuprofène, l'halopéridol, la metformine et le 17-β-estradiol sont connus pour avoir des effets sur les bactéries. Bien que ces médicaments puissent se trouver dans l'intestin humain et dans l'environnement, ils sont généralement présents à des concentrations beaucoup plus faibles que celles utilisées dans les expériences en laboratoire. La plupart des recherches sur ces médicaments les ont testés sur des espèces bactériennes uniques à haute concentration, ce qui ne reflète pas la réalité où les bactéries vivent en communautés complexes.

Test des NADs sur des Communautés bactériennes

Dans cette étude, le but était de voir comment ces NADs affectent une communauté bactérienne mixte, comme celles qu'on trouve dans les eaux usées. Chaque médicament a été testé à diverses concentrations pour vérifier ses effets sur la croissance bactérienne. Les chercheurs voulaient surtout voir si ces médicaments pouvaient augmenter la résistance aux antibiotiques.

Résultats sur l'inhibition de la croissance

Le diclofénac, la metformine et le 17-β-estradiol ont significativement réduit la croissance de la communauté bactérienne. L'ibuprofène et l'halopéridol n'ont pas montré d'impact notable sur la croissance. Ce résultat indique que le diclofénac, la metformine et le 17-β-estradiol pourraient poser un risque aux communautés bactériennes dans des environnements naturels en modifiant leurs schémas de croissance.

Analyse de la résistance phénotypique aux antibiotiques

Pour voir si ces NADs sélectionnaient la résistance aux antibiotiques dans les bactéries, les chercheurs ont cultivé des souches bactériennes sur de l'agar avec différents antibiotiques après les avoir traitées avec les NADs. Les résultats ont montré que les traitements n'augmentaient pas significativement le nombre de bactéries résistantes aux antibiotiques. Fait intéressant, l'utilisation du 17-β-estradiol a même entraîné une diminution de la résistance à certains antibiotiques comme l'ampicilline et la gentamicine.

Analyse des Gènes de résistance

L'étude a aussi impliqué l'analyse de gènes spécifiques liés à la résistance aux antibiotiques. Le gène commun utilisé comme marqueur était intI1. Bien que le 17-β-estradiol ait montré une augmentation significative de ce marqueur de résistance, le diclofénac et la metformine ne l'ont pas fait. Cela suggère que le 17-β-estradiol pourrait influencer certaines formes de résistance bactérienne plus que d'autres.

Changements dans la composition des communautés

Les chercheurs ont examiné si la composition des communautés bactériennes changeait après l'exposition aux NADs. Les résultats indiquaient qu'il n'y avait pas de changements significatifs dans la diversité des espèces bactériennes après un traitement avec le diclofénac, la metformine ou le 17-β-estradiol. C'est important car cela suggère que bien que certains médicaments puissent affecter les taux de croissance, ils ne modifient pas globalement la communauté bactérienne.

Résistance aux biocides et métaux

En plus des antibiotiques, un autre aspect exploré était comment ces médicaments affectaient la résistance aux métaux et aux biocides. Même si les NADs n'ont pas changé l'abondance globale des gènes de résistance aux biocides, certains gènes de résistance spécifiques ont montré des modifications après traitement. Par exemple, le traitement avec le diclofénac a affecté plusieurs gènes de résistance portés par des plasmides dans les populations bactériennes.

Changements dans l'expression génique

L’étude s'est aussi penchée sur comment l'expression génique changeait quand les bactéries étaient exposées à de fortes concentrations de NADs. Ils n'ont trouvé aucun changement significatif dans les niveaux d'expression de gènes clés de résistance aux antibiotiques. Cependant, certains gènes non identifiés ont montré une expression accrue en réponse aux traitements NAD, indiquant des réponses au stress ou des adaptations potentielles.

Conclusion sur les médicaments non antibiotiques

En conclusion, l'étude indique que bien que le diclofénac, la metformine et le 17-β-estradiol puissent affecter la croissance bactérienne, ils ne semblent pas favoriser fortement la résistance aux antibiotiques dans les communautés bactériennes testées. Le 17-β-estradiol était le seul médicament qui a sélectionné un marqueur de résistance significatif (intI1), suggérant qu'il pourrait avoir des implications pour la propagation de la résistance aux antibiotiques.

Perspectives futures

Il faut faire plus de recherches pour comprendre les effets des médicaments non antibiotiques dans différents environnements, comme l'intestin humain ou les milieux aquatiques naturels. Les études futures devraient explorer les effets combinés de ces médicaments avec d'autres polluants courants pour capturer un scénario plus réaliste. Cela aidera à comprendre comment ces médicaments pourraient impacter le comportement bactérien et la résistance dans des contextes réels.

Implications pour la santé publique

Avec la menace croissante de la résistance aux antibiotiques, comprendre comment les médicaments non antibiotiques influencent les communautés bactériennes est crucial. Les résultats suggèrent que bien que certains NADs ne promeuvent pas ouvertement la résistance, ils peuvent quand même induire des changements dans la croissance bactérienne et la structure de la communauté qui pourraient avoir des implications à long terme pour la santé humaine et l'environnement.

Remarques finales

Les résultats soulignent la nécessité d'un suivi attentif des polluants pharmaceutiques dans les eaux usées et les environnements. Identifier les interactions entre différents médicaments et bactéries peut aider à développer de meilleures stratégies pour lutter contre la résistance aux antibiotiques et promouvoir la sécurité de la santé publique.

Source originale

Titre: Antimicrobial effects, and selection for AMR by non-antibiotic drugs on bacterial communities

Résumé: Antimicrobial resistance (AMR) is a major threat to human, veterinary, and agricultural health. AMR can be directly selected for by antibiotics, and indirectly co-selected for by biocides and metals. Some evidence suggests that non-antibiotic drugs (NADs) can co-select for AMR, but previous work focused on exposing single model bacterial species to predominately high concentrations of NADs. Here, we determined the antimicrobial effect and selective potential of three commonly used NADs against a complex bacterial community using a combination of culture based, metagenomic, and metratranscriptomic approaches. We found that three of five NADs tested on growth significantly reduced growth of a bacterial community, although only one (17-{beta}-estradiol) selected for an AMR marker using qPCR. Whole metagenome sequencing indicated that there was no clear strong selection by NADs for antibiotic resistance genes, nor effects on community composition. However, some changes in relative abundance of metal resistance genes were observed after exposure to diclofenac, metformin, and 17-{beta}-estradiol. Together, these results indicate that the NADs tested likely do not strongly select for AMR at both clinically and environmentally relevant concentrations.

Auteurs: April Hayes, L. Zhang, E. Feil, B. Kasprzyk-Hordern, J. Snape, W. H. Gaze, A. K. Murray

Dernière mise à jour: 2024-04-23 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.23.590690

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.23.590690.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

Merci à biorxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.

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