Un nouveau lipopeptide s'avère mortel contre Staphylococcus aureus

Un nouveau lipopeptide antibactérien produit par la bactérie Serratia marcescens s'est révélé très efficace pour tuer Staphylococcus aureus, l'un des agents pathogènes les plus importants présents chez l'homme.

Staphylococcus aureus est l'une des cinq causes les plus fréquentes d'infections nosocomiales et est souvent à l'origine d'infections potentiellement mortelles après une intervention chirurgicale. Depuis l’introduction des antibiotiques au début des années 1940, S. aureus a développé une résistance à la plupart des classes d’antibiotiques, y compris la pénicilline.

Cependant, au cours des six dernières décennies, seules deux nouvelles classes d’antibiotiques dotés de modes d’action uniques ont été introduites sur le marché. L’un d’eux, la daptomycine, appartient également à la classe des antibiotiques lipopeptidiques.

Dans un article publié dans Spectre de microbiologie récemment, le Dr Tanya Decker (née Clements) de l'Université de Stellenbosch (SU) a fourni le premier aperçu du mode d'action du lipopeptide serrawettin W2-FL10, dérivé de Serratia marcescens. Elle a démontré que ce lipopeptide cible la membrane cellulaire de S. aureus, provoquant des lésions qui entraînent une fuite de composants intracellulaires et finalement la mort cellulaire.

Elle a également démontré que la serrawettin W2-FL10 n’est pas toxique pour les cellules de mammifères, ce qui en fait un agent thérapeutique prometteur pour le traitement des infections bactériennes chez l’homme.

De plus, comme la structure de ce lipopeptide est beaucoup plus petite que celle de la daptomycine (cinq acides aminés et un C_dix chaîne d'acides gras par rapport à 13 acides aminés et un C_dix chaîne d'acides gras), les coûts de fabrication de la serrawettin W2-FL10 seraient nettement inférieurs.

Pourquoi certains lipopeptides sont-ils antimicrobiens ?

Le Dr Decker, qui est actuellement chercheur postdoctoral à l'Institut Helmholtz de recherche pharmaceutique de la Sarre en Allemagne, a commencé à travailler sur la serrawettin W2-FL10 en 2017 dans le groupe de recherche du professeur Wesaal Khan du département de microbiologie de la SU.

Ses recherches font suite aux travaux effectués par un autre étudiant de troisième cycle de ce groupe, le Dr Thando Ndlovu, qui a isolé diverses souches bactériennes à partir d'échantillons d'eaux usées dont les biosurfactants se sont révélés efficaces contre les bactéries résistantes aux antibiotiques et pathogènes. Dans les environnements pollués, les biosurfactants sont produits naturellement par les bactéries pour les protéger et supplanter les autres bactéries.

Les recherches de Decker se sont ensuite concentrées sur la compréhension de l'activité antimicrobienne des lipopeptides dérivés de Serratia. Elle s'est principalement concentrée sur les souches pigmentées et non pigmentées de S. marcescens et a démontré que ces souches produisaient également une large gamme de composés antimicrobiens à large spectre. À partir de ces résultats, le lipopeptide serrawettin W2-FL10 s’est révélé être un candidat prometteur pour des recherches plus approfondies sur ses caractéristiques antimicrobiennes.

Le professeur Khan affirme que le succès de leurs découvertes jusqu'à présent repose également en grande partie sur une étroite collaboration avec le professeur Marina Rautenbach, biochimiste et spécialiste des peptides antimicrobiens, au département de biochimie de SU.

À l'Institut Helmholtz en Allemagne, Decker poursuit ses recherches sur de nouveaux produits antimicrobiens naturels.