Quand les bactéries s'entraident pour mieux résister

Chez des bactéries confrontées à l’action meurtrière des antibiotiques, le chacun pour soi n’est pas la règle. Une nouvelle étude révèle que ces microorganismes s’entraident pour résister.

 

Des bactéries E.coli vues au microscope électronique à balayage. (Science Photo Library)

 

Les bactéries seraient capables d’altruisme, rien de moins. Autrement dit, d’après les termes du Petit Robert de la langue française, elles seraient disposées à «s’intéresser et à se dévouer à autrui». Telle est l’étonnante conclusion d’une étude sur la façon dont les bactéries parviennent à résister aux traitements antibiotiques.

L’étude des biofilms bactériens avait déjà révélé la capacité d’action collective de ces microorganismes : les microcolonies sécrètent une sorte d’enveloppe qui les protège (lire Bactéries: l’union sacrée depuis l’aube de la vie). Allant plus loin, James Collins (Boston University, Wyss Institute, États-Unis) et ses collaborateurs ont découvert une véritable entraide chez les bactéries.

Sélection naturelle et solidarité:

L’apparition de bactéries résistantes à un antibiotique s’apparente globalement à une lutte pour la survie: face aux attaques répétées des antibiotiques, des mutations génétiques apparaissent chez certaines bactéries, leur permettant de survivre. Il se crée ainsi une souche résistance que le mécanisme de sélection naturelle favorise, au détriment des plus faibles.

Pour étudier ces mécanismes en détail, l’équipe de Collins a soumis une population d’ Escherichia coli à des doses croissantes d’antibiotiques (norfloxacine ou gentamicine). Les chercheurs ont mesuré la vitesse de multiplication des cellules bactériennes. D’abord freinée, la croissance des colonies repartait au bout de quelques jours. Après dix jours de ce traitement, les chercheurs ont isolé les bactéries résistantes dans leurs cultures. Ils ont ainsi constaté que la capacité de résistance de l’ensemble de la population était plus importante que celle d’individus isolés.

Une minorité très résistante:

Seule une minorité d’individus hautement résistants se distinguent, expliquent les chercheurs dans la revue Nature. Ces mutants (moins de 1% de l’ensemble) aident les autres en produisant un composé, l’indole, qui aident les cellules à lutter contre le stress oxydatif et à se débarrasser des antibiotiques. Cela évite aux plus faibles de mourir et leur donne du temps pour acquérir à leur tour des résistances.

Produire l’indole n’est pas gratuit pour les mutants : cela ralentit leur propre croissance, ont observé les chercheurs, qui qualifient donc ce comportement d’altruiste.

L’émergence des résistances aux antibiotiques chez les bactéries est un phénomène bien connu : depuis longtemps biologistes et médecins appellent à la vigilance, sachant que de nombreuses maladies bactériennes deviennent plus difficiles à soigner. Ces travaux permettent de mieux comprendre comment les bactéries s’organisent. Et montrent que même des souches a priori très sensibles aux antibiotiques peuvent survivre grâce à l’action collective.

Cécile Dumas
Sciences et Avenir.fr
03/09/10