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

Alzheimer: stimuler le cerveau repousse la maladie

Une femme lisant le journal dans la zone de lecture du Bryant Park de New York (Etats-Unis). (Richard B. Levine/SIPA)

Tout ce qui fait travailler les neurones protège contre le déclin des capacités intellectuelles et la démence, confirme une étude. Il y a cependant un revers à cette médaille.

Une étude menée aux États-Unis confirme que la pratique régulière et intense d’activités intellectuelles repousse le déclin cognitif et l’apparition de démences (liées à une maladie comme Alzheimer ou Parkinson). Cela aurait un coût, constatent cependant les chercheurs. En cas de maladie neurodégénérative, le déclin serait plus rapide chez les plus actifs. Un résultat en apparence paradoxal mais qui pourrait s’expliquer par la capacité du cerveau à compenser les effets de la maladie.

Echelle d'activités

L’équipe de Robert Wilson (Rush University Medical Center, Chicago) a suivi une cohorte de 1157 personnes de 65 ans et plus, ne souffrant d’aucune démence sénile au début de l’étude, en 1993. Les chercheurs ont placé chaque personne sur une échelle comprenant cinq points en fonction de leur pratique de sept activités intellectuelles : lire des livres, des journaux ou des magazines, jouer à des jeux de cartes ou de société, faire des puzzles ou des mots croisés, regarder la télévision, écouter la radio, aller au musée. Tous les trois ans les capacités cognitives étaient évaluées, d’éventuelles maladies neurologiques dépistées.

Premier enseignement, attendu, de ce suivi : le déclin cognitif lié au vieillissement cérébral normal, est retardé chez les personnes qui utilisent le plus leurs méninges. Concrètement, pour chaque point gagné sur l’échelle des occupations intellectuelles, le risque de déclin est réduit de 52% par an.

Progression plus rapide

Second enseignement, plus surprenant: pour ceux qui souffrent de la maladie d’Alzheimer (148 diagnostics au cours de l’étude), la vitesse de déclin cognitif est plus rapide. Il augmente de 42 % pour chaque point de plus sur l’échelle des activités.

Il semble donc que la maladie progresse plus vite chez ceux qui ont le plus fait travailler leurs neurones. Cela pourrait s’expliquer par le fait que la maladie est plus avancée au moment du diagnostic, analyse Wilson. Un cerveau actif parviendrait à compenser les effets biologiques de la maladie ( Lire Après 60 ans, les deux hémisphères sont en alerte), et donc à retarder l'apparition des symptômes.

Au final, la gymnastique cérébrale réduit le nombre d’années pendant lesquelles une personne doit supporter cette maladie neurodégénérative, souligne Wilson, ce qui demeure un point très positif.

Les résultats de cette étude sont publiés dans Neurology, revue de l'Académie américaine de neurologie.

Cécile Dumas
Sciences et Avenir.fr
02/09/10