Image au microscope électronique de la souche E. coli qui peut déplacer les souches d’E. Coli multi-résistantes. Crédit: HZI / Mathias Müsken
Si un habitant intestinal comme la bactérie Escherichia coli (E. coli) devient résistant à de nombreux antibiotiques, il peut provoquer de graves problèmes de santé s’il entre dans la circulation sanguine. Comment les bactéries multi-résistantes potentiellement dangereuses peuvent-elles être supprimées efficacement de l’intestin?
Des chercheurs du Helmholtz Center for Infection Research (HZI), en collaboration avec des chercheurs de la Hanover Medical School (MHH), ont exploré cette question dans leur dernière étude. Leur stratégie: compétition alimentaire. Sur plus de 430 souches d’E. Coli différentes isolées d’échantillons de selles de donneurs, ils ont identifié certains qui ont réussi à déplacer les souches multirésistantes.
Leurs résultats donnent aux scientifiques que leur approche pourrait aider à ralentir la propagation des bactéries intestinales multirésistantes et à prévenir les infections dangereuses à l’avenir. L’étude a été publiée dans la revue Nature Communications.
Le microbiome dans l’intestin est vital pour notre santé. Cette communauté de diverses bactéries et micro-organismes soutient la digestion et influence le métabolisme et le système immunitaire. Un habitant intestinal trouvé dans environ 90% des intestins des personnes est la bactérie E. coli.
“C’est un bénéficiaire qui a trouvé sa niche alimentaire dans l’intestin et peut y coloniser de façon permanente”, explique le Dr Marie Wende du département de la réglementation immunitaire microbienne au HZI et le premier auteur de l’étude. “En dehors de quelques souches qui peuvent provoquer des infections gastro-intestinales, la plupart des souches d’E. Coli dans l’intestin sont inoffensives. Cependant, si les bactéries d’E. Coli entrent dans la circulation sanguine, cela peut être dangereux, car ils peuvent endommager les organes ou provoquer une septicémie.”
Cependant, de telles infections peuvent généralement être traitées efficacement avec des antibiotiques – à moins qu’elles ne soient causées par des bactéries soi-disant E. coli multi-résistantes, qui résistent à de nombreux antibiotiques. “Les infections avec des bactéries E. coli multi-résistantes entraînent environ 800 000 décès dans le monde chaque année. Il s’agit d’un nombre incroyablement élevé – il y a un besoin urgent d’action ici”, explique le professeur Till Strowig, chef de la réglementation immunitaire microbienne du département HZI et auteur correspondant de l’étude.
“Les bactéries E. coli multirésistantes résistantes dans l’intestin sont un risque, car elles peuvent entrer dans la circulation sanguine. Les personnes qui sont sérieusement ou chroniquement malades ou qui ont affaibli les systèmes immunitaires sont particulièrement vulnérables. Dans le meilleur scénario, la dernière ligne de défense contre une infection avec des bactéries E. coli multi-résistantes est un antibiotique de réserve.” Cependant, les antibiotiques de réserve provoquent souvent des effets secondaires graves et ne sont disponibles qu’en quantités limitées.
Concurrence de leurs propres rangs
Une approche préventive qui élimine les bactéries multi-résistantes d’E. Coli de l’intestin avant le développement des complications serait donc plus sensée et durable. C’est exactement là que la présente étude entre en jeu.
Les chercheurs ont profité de la pression concurrentielle pour les ressources alimentaires dans l’intestin. Ils ont introduit plus de 430 souches d’E. Coli différentes, qu’ils avaient isolées à partir d’échantillons de selles de donneurs en bonne santé, dans un concours – essentiellement un concours d’alimentation – d’une souche multi-résistants à E. coli fournie par le département de microbiologie médicale du MHH.
Dans leurs vastes tests de laboratoire, l’équipe a comparé l’une des souches normales d’E. Coli contre la souche multi-résistants. Ils ont utilisé le contenu intestinal des souris stériles comme milieu alimentaire et de croissance.
“Nous avons étudié si et dans quelle mesure la croissance de la souche multirésistante a changé en présence des autres souches d’E. Coli”, explique Wende. “Certaines souches ont été en fait capables d’inhiber fortement la croissance de la souche multirésistante et semblaient capables de le priver de sa base nutritionnelle.”
Les chercheurs ont examiné plus étroitement les candidats prometteurs de la compétition alimentaire dans les études supplémentaires à l’aide d’un modèle de souris. “Nous avons pu montrer que ces souches d’E. Coli pouvaient également contenir avec succès la souche E. coli multirésistante dans les intestins de la souris”, explique Wende. “Nous avons également testé la souche la plus efficace contre une autre souche multirésistante. Il a été tout aussi réussi à le supprimer.”
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Encore plus fort ensemble
Pour explorer davantage les effets protecteurs des souches d’E. Coli, les chercheurs ont répété toute la procédure de test décrite précédemment. Cette fois, ils ont testé les trois souches d’E. Coli les plus réussies contre une gamme plus large de souches d’E. Coli multi-résistantes. Ils comprenaient également un autre concurrent: la bactérie intestinale Klebsiella oxytoca, qui partage des préférences alimentaires similaires mais non identiques avec E. coli.
“Notre hypothèse était que la combinaison de deux souches bactériennes différentes pourrait potentiellement améliorer l’effet protecteur contre les souches d’E. Coli multi-résistantes”, explique Wende. “Et c’était en effet le cas: la combinaison de E. coli protectrice et de Klebsiella oxytoca s’est avérée très efficace contre les souches d’E. Coli multirésistantes que les souches d’E. Coli unique ne pouvaient pas déplacer efficacement. La combinaison a pu les éliminer complètement dans le modèle de souris.”
Strowig déclare: “Notre étude montre que des souches bactériennes spécifiquement sélectionnées peuvent déplacer avec succès les agents pathogènes multi-résistants de l’intestin en tant que concurrents alimentaires. De cette manière, les infections dangereuses dans les groupes de patients vulnérables pourraient être évitées à l’avenir, et la propagation supplémentaire des bactéries intestinales multi-résistantes pourrait également être contenue.”
Dans d’autres études, les chercheurs visent à caractériser soigneusement les souches d’E. Coli qui sont particulièrement efficaces pour déplacer les souches d’E. Coli multirésistantes. Ces souches sont-elles inoffensives ou produisent-elles des toxines nocives pour les humains? Sont-ils reconnus par le système immunitaire, ou peuvent-ils échapper facilement à la détection? Leur efficacité contre les agents pathogènes multi-résistants change-t-il lorsque d’autres bactéries sont présentes dans le microbiome? Et développent-ils eux-mêmes une résistance aux antibiotiques?
“Nous voulons étudier ces questions de manière approfondie. Avant de sélectionner les souches d’E. Coli, peuvent être utilisées comme concurrents alimentaires préventifs ou thérapeutiques contre les souches d’E. Coli multi-résistantes, de nombreux travaux de recherche sont toujours nécessaires”, a déclaré Strowig.
Plus d’informations:
Marie Wende et al, Suppression de la colonisation intestinale par les isolats cliniques d’Escherichia coli multirésistants par l’exclusion de niche coopérative, les communications de la nature (2025). Doi: 10.1038 / s41467-025-61327-7
Fourni par Helmholtz Association of German Research Centers
Citation: La concurrence alimentaire entre les microbes intestins offre une nouvelle stratégie pour éliminer E. coli résistant aux médicaments (2025, 3 juillet) récupéré le 4 juillet 2025 de https://phys.org/news/2025-07-Food-Competion-Gut-Microbes-strategy.html
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