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Éric Déziel et l'antibiorésistance

Brouiller la communication entre les bactéries
11 septembre 2012 // par Marianne Boire

Pour le commun des mortels – et même ceux qui ont suivi quelques cours de biologie –, une bactérie se résume à un petit organisme unicellulaire qui, dans certains cas, s’avère pathogène et cause des infections. Que nenni : les bactériologistes savent aujourd’hui que ces minuscules entités entretiennent une véritable « vie sociale » puisqu’elles cohabitent, communiquent et coopèrent avec leurs semblables. Titulaire de la Chaire de recherche du Canada en sociomicrobiologie, Éric Déziel pousse la recherche encore plus loin. Son pari : démontrer qu’il est possible de déjouer la résistance des bactéries aux antibiotiques en brouillant leurs signaux de communication.

 

Pendant plus de deux siècles, les scientifiques ont étudié les bactéries dans leur plus simple appareil. Ils les ont isolées, purifiées puis placées dans un environnement le plus contrôlé possible. Microbiologiste et professeur au Centre INRS–Institut Armand Frappier, Éric Déziel considère toutefois qu’il s’agit d’une façon de faire aujourd’hui complètement dépassée : « Par leur approche réductionniste, les microbiologistes ont oublié que les bactéries domestiquées qu’ils étudiaient en laboratoire étaient tellement prises hors contexte qu’elles ne réalisaient pas plusieurs des fonctions qu’elles auraient exprimé dans leur environnement naturel. »

 

Citant en exemple quelques bactéries très connues depuis des décennies comme la célébrissime E. coli, Éric Déziel souligne qu’après tant d’années à les analyser de tous les côtés, près de 40 % de leurs gènes demeurent toujours mystérieux. Pourquoi? « Parce qu’on ne les a pas étudiées dans le bon milieu. Si on les avait étudiées non pas seules, mais en communauté, soutient-il, on en saurait beaucoup plus sur celles-ci, puisqu’elles se révèlent bien plus efficaces en groupe qu’en cellules isolées. »

 

Brouiller la communication

Prenons l’exemple d’une armée. Que vaudrait un régiment dont les soldats agiraient tous à leur rythme, de manière désordonnée et sans concertation? Idem pour les bactéries : si elles déploient leurs armes – leurs toxines – à n’importe quel moment et sans concertation, elles risquent de n’avoir aucun impact contre l’hôte qu’elles tentent d’infecter. Cependant, si elles agissent de manière coordonnée en s’organisant pour envoyer leurs toxines toutes en même temps, elles augmentent très sérieusement leurs chances de succès. Tout en précisant qu’elles demeurent dépourvues de hiérarchie et de véritable organisation sociale, Éric Déziel explique que les bactéries réussissent tout de même à communiquer entre elles afin de savoir à quel moment elles sont assez nombreuses pour envoyer leurs toxines et propager l’infection, et ce, grâce à un système de signalisation intercellulaire que les scientifiques appellent le quorum sensing.

 

Le quorum sensing est au cœur des recherches d’Éric Déziel. Depuis le début de sa carrière, il le scrute et le décortique chez certaines bactéries très précises, notamment la Pseudomonas aeruginosa, qui est souvent impliquée dans des infections respiratoires reliées à la fibrose kystique. Le pari du chercheur : bloquer la propagation des infections non pas en tuant les bactéries comme le font les antibiotiques traditionnels, mais en brouillant leur communication. Comment? En les empêchant d’émettre le signal du quorum sensing, ou à l’inverse, en bloquant la réception de ce signal chimique essentiel à leur coopération.

Boîte de Petri du laboratoire d'Éric DézielBoîte de Petri contenant du sang (laboratoire d'Éric Déziel)

Déjouer la résistance aux antibiotiques

Si elle se concrétise et s’avère efficace, cette stratégie permettrait de déjouer le sempiternel problème de résistance aux antibiotiques auquel les médecins se butent de plus en plus souvent. « La résistance des bactéries est causée par leur réflexe de survie, explique Éric Déziel. En perturbant leur communication, on ne les empêche pas de vivre; on vise simplement leur capacité de s’organiser et de propager leur infection. »

 

D’autres volets des recherches d’Éric Déziel visent également à contrer l’antibiorésistance. Le chercheur tente notamment de mieux comprendre pourquoi les bactéries, lorsqu’elles vivent et évoluent en groupe, résistent davantage aux antibiotiques que celles prises isolément. D’autres chercheurs avaient déjà montré que les bactéries réunies en biofilm – un type de communauté courant chez ces microorganismes – sont moins susceptibles d’être éliminées par les antibiotiques que les bactéries individuelles. Pour sa part, Éric Déziel a démontré que celles qui utilisent un type de déplacement très particulier, qu’on appelle le swarming, étaient aussi plus résistantes lors de cette activité.

 

« Cette découverte nous a surpris, précise-t-il, parce que les bactéries sont habituellement plus fragiles lorsqu’elles effectuent certaines fonctions fondamentales, comme se nourrir ou se déplacer. Logiquement, elles devraient donc être plus fragiles lorsqu’elles se déplacent, mais ce n’est pas le cas avec le swarming. Nous avons quelques pistes d’explications, mais nous cherchons encore à comprendre ce qui se cache derrière ça. » Pour le moment, Éric Déziel avance une hypothèse – les bactéries sont tout simplement plus résistantes en groupe, peu importe leurs activités – et il demeure convaincu qu’il s’agit d’une clé importante dans le développement de nouvelles pistes thérapeutiques efficaces pour lutter contre les infections bactériennes.

 

Savon et perspectives d’avenir de la sociomicrobiologie

Autre percée surprenante, Éric Déziel a découvert il y a quelques années que le quorum sensing et le swarming étaient liés à la production d’un surfactant par les bactéries pouvant être utilisé dans la fabrication de détergents biologiques. De fil en aiguille, son laboratoire est devenu une référence mondiale dans l’étude fondamentale de ce surfactant.

 

Il va sans dire que cet axe de recherche est très éloigné des autres objectifs poursuivis par l’équipe d’Éric Déziel. Mais ce dernier s’amuse que des recherches fondamentales dans un domaine pointu tel que la sociomicrobiologie – qu’on pourrait aussi appeler « la vie sociale des bactéries » – puissent conduire à des applications aussi pratiques que la production de savons biologiques. « La sociomicrobiologie nous invite à un changement de paradigme total et soulève une panoplie de nouvelles questions, résume Éric Déziel. La bactérie qui vit en groupe est une toute autre bactérie que celle qu’on étudie individuellement en laboratoire. »

 

En visant la compréhension du comportement et du mode de communication des bactéries vivant en communauté, leur habitat naturel, en somme, la sociomicrobiologie révolutionnera-t-elle le monde de la bactériologie et de la microbiologie? Quelle portée ces recherches auront-elles dans la lutte scientifique contre l’antibiorésistance – un cheval de bataille important pour l’Organisation mondiale de la santé en raison des importantes menaces qu’elle fait peser sur la santé publique? Seul l’avenir nous le dira. D’ici là, Éric Déziel et ses coéquipiers maintiennent le cap et continuent de défricher ces avenues scientifiques encore très peu explorées. ♦

Équipe de recherche du professeur Éric Déziel

 


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Contrat Creative Commons« Éric Déziel et l'antibiorésistance : Brouiller la communication entre les bactéries » de l'Institut national de la recherche scientifique (INRS) est mis à disposition selon les termes de la licence Creative Commons Paternité - Pas d’Utilisation Commerciale - Pas de Modification 2.5 Canada. Les autorisations au-delà du champ de cette licence peuvent être obtenues en contactant la rédaction en chef. © Institut national de la recherche scientifique, 2012 / Tous droits réservés / Photos © Christian Fleury

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