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[e-med] Près d?un siècle après, on comprend enfin comment fonctionne la pénicilline !

Près d’un siècle après, on comprend enfin comment fonctionne la pénicilline !
Par Nicolas Gutierrez C. le 10.11.2021 à 17h16
 Lecture 3 min.
Le mécanisme exact du mode d'action de ce premier antibiotique, découvert en 
1928 par Alexander Fleming, vient d’être élucidé par des chercheurs de 
l’université de Sheffield au Royaume-Uni.
https://www.sciencesetavenir.fr/sante/pres-d-un-siecle-apres-on-comprend-enfin-comment-fonctionne-la-penicilline_159006

Des p’tits trous, des p’tits trous, toujours des p’tits trous ! Ce refrain 
pourrait bien s’appliquer au premier antibiotique jamais utilisé, la 
pénicilline. Ce bactéricide a été découvert en 1928 presque par hasard par le 
médecin écossais Alexander Fleming, mais son mode d’action restait obscur. En 
2014, il a été montré que la pénicilline et d’autres antibiotiques 
béta-lactamines (qui possèdent un cycle bêta-lactame consistant en trois atomes 
de carbone et un d'azote) agissent en perturbant la synthèse de la paroi des 
bactéries. Et grâce à une étude publiée le 2 novembre dans PNAS on sait que 
cela, la pénicilline le fait en générant... des p’tits trous, toujours des 
p’tits trous !

Un équilibre délicat entre création et destruction
Les chercheurs de l’université de Sheffield (Royaume-Uni) ont fait cette 
découverte en étudiant le fonctionnement des parois bactériennes chez le 
pathogène Staphylococcus aureus. En regardant de près la synthèse du 
peptidoglycane qui compose ces parois, les chercheurs ont remarqué que la 
croissance de ces bactéries, et donc l’élargissement des parois, nécessite un 
équilibre ténu entre la synthèse du peptidoglycane et son hydrolyse : sa 
synthèse afin de pouvoir ajouter des nouvelles briques dans le mur, et son 
hydrolyse pour créer les espaces entre les briques existantes afin de placer 
les nouvelles. Perturber cet équilibre mène invariablement à la mort de la 
bactérie.

Ainsi, empêcher l’hydrolyse du peptidoglycane génère des parois cellulaires qui 
s’épaississent sans cesse, tuant la bactérie. Et inhiber la génération de 
nouvelles briques de cette molécule mène à la destruction des liens entre 
celles qui existent déjà, créant des trous dans la paroi. Ils ne sont pas 
bouchés, grandissent et finissent par achever le pathogène.

Comprendre comment les antibiotiques fonctionnent, une aide dans la lutte 
contre l'antibiorésistance
C’est ainsi que les antibiotiques de la famille de la pénicilline agissent : 
ils bloquent la synthèse du peptidoglycane, générant de petits trous dans la 
paroi bactérienne. "Ces petits orifices traversent la totalité de la paroi, et 
s’élargissent jusqu’à tuer la bactérie, explique Simon Foster, auteur de 
l’étude, dans un communiqué. Nos résultats nous aident à comprendre comment les 
antibiotiques existants fonctionnent et ouvrent des voies inédites vers des 
nouveaux traitements pour lutter contre la pandémie globale 
d’antibiorésistance".

Mais il y a un "plus" à leur trouvaille. Il est d'avoir découvert que la 
pénicilline peut passer de bourreau à sauveur des bactéries en fonction de cet 
équilibre. En effet, ces antibiotiques s’avèrent utiles pour les bactéries avec 
des hydrolases non fonctionnelles, c’est-à-dire que l’équilibre est brisé et il 
y a davantage de synthèse que d'hydrolyse du peptidoglycane. Dans ce contexte 
précis, la pénicilline permet de diminuer aussi la synthèse de ces molécules, 
rétablissant un équilibre qui permet à la bactérie de rester en vie (même si 
elle ne peut pas grandir). La pénicilline peut donc créer des nouveaux trous ou 
les éviter, une nouvelle découverte surprenante pour cet antibiotique découvert 
par surprise.


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