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Une bactérie vampire pourrait devenir un antibiotique vivant.

Publié par wikistrike.over-blog.com sur 6 Novembre 2011, 14:45pm

Catégories : #Science - technologie - web - recherche

 

Une bactérie vampire pourrait devenir un antibiotique vivant.


 Micavibrio-aeruginosavorus_thumb.jpg

 

Si les bactéries avaient du sang, le microbe prédateur Micavibrio aeruginosavorus serait essentiellement vampire : il subsiste en pourchassant d’autres microbes, en s’y accrochant et en suçant leur fluide vital.

Image d’entête : la bactérie Micavibrio aeruginosavorus (jaune), attachée et ‘”suçant” une bactérie  Pseudomonas aeruginosa (violette), entourée par des cellules Pseudomonas aeruginosa mortes (grises), cliquez pour grand format.

Pour la première fois, des chercheurs ont séquencé le génome de ce micro-organisme étrange, qui a d’abord été identifié, il y a des décennies, dans les eaux usées. Ce séquençage aidera à mieux comprendre la bactérie unique, qui a le potentiel pour être utilisée comme un "antibiotique vivant” en raison de sa capacité à attaquer les  biofilms(communauté de micro-organismes) résistantes aux médicaments et son gout apparent pour les repas constitués d’agents pathogènes.

Son anatomie :

La bactérie a une histoire de vie intéressante à plusieurs paliers. Durant sa phase migratoire il fait pousser un unique flagelle et part à la chasse. Une fois qu’il trouve un savoureux morceau de bactérie, il attaque et s’attache de façon irréversible à la surface et aspire toutes les bonnes choses : les glucides, les acides aminés, les protéines, l’ADN, etc.
Rassasiée, la cellule se divise en deux via la  fission binaire et l’hôte, maintenant affaibli, est laissé pour mort.

La M. aeruginosavorus ne peut être cultivée seule, elle doit être cultivée avec une autre bactérie dont elle se nourrit. Une étude de 2006 a constaté qu’elle ne “pousse” que sur trois espèces de bactéries, qui peuvent causer la pneumonie chez les humains. Une étude plus récente a montré qu’elle peut avoir comme proies une plus grande variété de microbes, la plupart d’entre eux potentiellement pathogènes, comme l’ E. coli.

Ces études ont également constaté que la M. aeruginosavorus a un talent pour perturber les biofilms, la collection dense de bactéries semblables à celles qui causent de dégâts sur les dents et les implants médicaux et peut être jusqu’à 1000 fois plus résistantes aux antibiotiques que les microbes en libertés.

Les bactéries peuvent aussi nager à travers les fluides visqueux des muqueuses et tuer la Pseudomonas aeruginosa, la bactérie qui peut coloniser les poumons des patients atteints de  fibrose kystique (mucoviscidose) et former un film collant.

Ces qualités ont attiré l’attention des chercheurs qui pensent qu’elle pourrait être utilisée comme un antibiotique vivant pour traiter une variété de bactéries résistantes aux médicaments, qui sont un problème croissant en médecine. Le séquençage du génome de l’organisme est une étape importante dans la compréhension de sa biochimie et de la façon dont il se nourrit d’autres microbes.

La nouvelle étude a révélé que chaque phase de la vie implique l’utilisation (ou expression) de différents ensembles de gènes. La phase de migration / chasse implique de nombreux segments qui codent la formation du flagelle et des gènes impliqués dans la détection de quorum. La phase d’attachement implique une grande variété de substances chimiques sécrétées et des enzymes qui facilitent la circulation des matériaux provenant de l’hôte.

La Micavibrio aeruginosavorus ne possède pas de gènes transporteurs d’acides aminés, un trait plutôt rare, observé que dans quelques autres espèces de bactéries qui dépendent fortement de leurs hôtes pour les aider à transporter ces protéines vitales. Cette absence contribue à expliquer la dépendance de la bactérie sur une gamme étroite de proie, d’où elle vole directement les acides aminés. De plus, on ne sait pas exactement comment le microbe se fixe et infiltre d’autres cellules.

La gamme de microbes, sur laquelle la Micavibrio aeruginosavorus peut survivre, est en expansion ; après avoir été conservée dans des conditions de laboratoire pendant des années, elle a apparemment évoluée vers une alimentation plus variée. Si cette expansion se poursuit, cela pourrait être un réel problème pour son utilisation comme antibiotique, elle pourrait commencer à manger des bactéries intestinales bénéfiques, par exemple. Les chercheurs affirment qu’elle est inoffensive pour les gentils microbes de l’intestin, mais elle n’a pas été testée sur toutes les variétés de bactéries présentes chez les humains.

Plusieurs étapes importantes doivent être traversées, avant de la tester chez l’humain. Les chercheurs pensent que la bactérie doit être modifiée génétiquement afin de poursuivre des agents pathogènes spécifiques, ou pour réduire le risque de complications imprévues.

Source : Gurumed

 

Fighting Fire With Fire: 'Vampire' Bacteria Has Potential as Living Antibiotic

October 31, 2011 — A vampire-like bacteria that leeches onto specific other bacteria – including certain human pathogens – has the potential to serve as a living antibiotic for a range of infectious diseases, a new study indicates.

The bacterium, Micavibrio aeruginosavorus, was discovered to inhabit wastewater nearly 30 years ago, but has not been extensively studied because it is difficult to culture and investigate using traditional microbiology techniques. However,
biologists in the University of Virginia's College of Arts & Sciences, Martin Wu and graduate student Zhang Wang, have decoded its genome and are learning "how it makes its living," Wu said.

The bacterium "makes its living" by seeking out prey – certain other bacteria – and then attaching itself to its victim's cell wall and essentially sucking out nutrients. Unlike most other bacteria, which draw nutrients from their surroundings, M. aeruginosavorus can survive and propagate only by drawing its nutrition from specific prey bacteria. This kills the prey – making it a potentially powerful agent for destroying pathogens.

One bacterium it targets is Pseudomonas aeruginosa, which is a chief cause of serious lung infections in cystic fibrosis patients.

"Pathologists may eventually be able to use this bacterium to fight fire with fire, so to speak, as a bacterium that will aggressively hunt for and attack certain other bacteria that are extremely harmful to humans," Wu said.

His study, detailing the DNA sequence of M. aeruginosavorus, is published online in the journal 
BMC Genomics. It provides new insights to the predatory lifestyle of the bacterium and a better understanding of the evolution of bacterial predation in general.

"We used cutting-edge genomic technology in our lab to decode this bacterium's genome," Wu said. "We are particularly interested in the molecular mechanisms that allow it to hunt for and attack prey. This kind of investigation would have been extremely difficult and expensive to do only a few years ago."

He noted that overuse of traditional antibiotics, which work by either inhibiting bacteria propagation or interfering with cell wall formation, are creating so-called "super bugs" that have developed resistances to treatment strategies. He suggests that new approaches are needed for attacking pathogens without building up their resistance. 

Additionally, because M. aeruginosavorus is so selective a feeder, it is harmless to the thousands of beneficial bacteria that dwell in the general environment and in the human body.

"It is possible that a living antibiotic such as M. aeruginosavorus – because it so specifically targets certain pathogens – could potentially reduce our dependence on traditional antibiotics and help mitigate the drug-resistance problem we are now facing," Wu said.

Another benefit of the bacterium is its ability to swim through viscous fluids, such as mucus. P. aeruginosa, the bacterium that colonizes the lungs of cystic fibrosis patients, creates a glue-like biofilm, enhancing its resistance to traditional antibiotics. Wu noted that the living cells of M. aeruginosavorus can swim through mucus and biofilm and attack P. aeruginosa.

M. aeruginosavorus also might have industrial uses, such as reducing bacteria that form biofilms in piping, and for medical devices, such as implants that are susceptible to the formation of biofilms.

Wu said M. aeruginosavorus requires further study for a more thorough understanding of its gene functions. He said genetic engineering would be required to tailor the predatory attributes of the bacterium to specific uses in the treatment of disease.

"We have a map now to work with, and we will see where it leads," he said.

Wu and Wang's co-author is Daniel E. Kadouri, a researcher at the New Jersey Dental School. Kadouri is interested in M. aeruginosavorus as an agent for fighting oral biofilms, such as plaque.

– By Fariss Samarrai

 


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