Antibiotique

By Editors Team on June 9, 2022

Un antibiotique est un type de substance antimicrobienne active contre les bactéries . C’est le type d’ Agent antibactérien le plus important pour lutter contre les infections bactériennes , et les antibiotiques sont largement utilisés dans le traitement et la prévention de ces infections. [1] [2] Ils peuvent tuer ou inhiber la croissance des bactéries. Un nombre limité d’antibiotiques possèdent également une activité antiprotozoaire . [3] [4] Les antibiotiques ne sont pas efficaces contre les virus tels que lerhume ou grippe ; [5] les médicaments qui inhibent les virus sont appelés médicaments antiviraux ou antiviraux plutôt qu’antibiotiques.

Antibiotique
Classe de drogue
Test de la sensibilité de Staphylococcus aureus aux antibiotiques par la méthode de diffusion du disque Kirby-Bauer – les antibiotiques diffusent à partir des disques contenant des antibiotiques et inhibent la croissance de S. aureus , ce qui crée une zone d’inhibition.
Dans Wikidata

Parfois, le terme antibiotique — littéralement « s’opposer à la vie », des racines grecques ἀντι anti , « contre » et βίος bios , « vie » — est largement utilisé pour désigner toute substance utilisée contre les microbes , mais dans l’usage médical habituel, les antibiotiques (comme la pénicilline ) sont ceux produits naturellement (par un microorganisme en combattant un autre), alors que les antibactériens non antibiotiques (comme les sulfamides et les antiseptiques ) sont entièrement synthétiques . Cependant, les deux classes ont le même objectif de tuer ou de prévenir la croissance des micro-organismes, et les deux sont incluses dans la chimiothérapie antimicrobienne. Les « antibactériens » regroupent les médicaments antiseptiques , les savons antibactériens et les désinfectants chimiques , alors que les antibiotiques constituent une classe importante d’antibactériens utilisés plus spécifiquement en médecine [6] et parfois dans l’alimentation du bétail .

Les antibiotiques sont utilisés depuis l’Antiquité. De nombreuses civilisations utilisaient l’application topique de pain moisi, avec de nombreuses références à ses effets bénéfiques provenant de l’Égypte ancienne, de la Nubie, de la Chine, de la Serbie, de la Grèce et de Rome. [ citation nécessaire ] La première personne à documenter directement l’utilisation de moisissures pour traiter les infections fut John Parkinson (1567–1650). Les antibiotiques ont révolutionné la médecine au XXe siècle. Alexander Fleming (1881–1955) a découvert la pénicilline moderne en 1928, dont l’utilisation généralisée s’est avérée très bénéfique en temps de guerre. Cependant, l’efficacité et la facilité d’accès aux antibiotiques ont également conduit à leur surutilisation [7] et certaines bactéries ont évoluérésistance à eux. [1] [8] [9] [10] L’ Organisation mondiale de la santé a classé la résistance aux antimicrobiens comme une “menace grave [qui] n’est plus une prédiction pour l’avenir, elle se produit actuellement dans toutes les régions du monde et a le potentiel d’affecter n’importe qui, de n’importe quel âge, dans n’importe quel pays ». [11] Les décès mondiaux attribuables à la résistance aux antimicrobiens étaient de 1,27 million en 2019. [12]

Étymologie

Le terme « antibiose », qui signifie « contre la vie », a été introduit par le bactériologiste français Jean Paul Vuillemin comme un nom descriptif du phénomène présenté par ces premiers médicaments antibactériens. [13] [14] [15] L’antibiose a été décrite pour la première fois en 1877 chez les bactéries lorsque Louis Pasteur et Robert Koch ont observé qu’un bacille aéroporté pouvait inhiber la croissance de Bacillus anthracis . [14] [16] Ces médicaments ont ensuite été renommés antibiotiques par Selman Waksman , un microbiologiste américain, en 1947. [17]

Le terme antibiotique a été utilisé pour la première fois en 1942 par Selman Waksman et ses collaborateurs dans des articles de journaux pour décrire toute substance produite par un micro-organisme qui est antagoniste à la croissance d’autres micro-organismes à haute dilution. [14] [18] Cette définition excluait les substances qui tuent les bactéries mais qui ne sont pas produites par des micro-organismes (comme les sucs gastriques et le peroxyde d’hydrogène ). Il excluait également les composés antibactériens synthétiques tels que les sulfamides. Dans l’usage courant, le terme “antibiotique” s’applique à tout médicament qui tue les bactéries ou inhibe leur croissance, que ce médicament soit produit par un micro-organisme ou non. [19] [20]

Le terme « antibiotique » dérive de anti + βιωτικός ( biōtikos ), « apte à la vie, vif », [21] qui vient de βίωσις ( biōsis ), « mode de vie », [22] et celui de βίος ( bios ), “la vie”. [23] [24] Le terme « antibactérien » dérive du grec ἀντί ( anti ), « contre » [25] + βακτήριον ( baktērion ), diminutif de βακτηρία ( baktēria ), « bâton, canne », [26] parce que le premier les bactéries à découvrir étaient des tiges.

Usage

Utilisations médicales

Les antibiotiques sont utilisés pour traiter ou prévenir les infections bactériennes [27] et parfois les infections à protozoaires . ( Le métronidazole est efficace contre un certain nombre de maladies parasitaires ). Lorsqu’une infection est suspectée d’être responsable d’une maladie mais que l’agent pathogène responsable n’a pas été identifié, une thérapie empirique est adoptée. [28] Cela implique l’administration d’un antibiotique à large spectre en fonction des signes et symptômes présentés et est initié en attendant les résultats de laboratoire qui peuvent prendre plusieurs jours. [27] [28]

Lorsque le micro-organisme pathogène responsable est déjà connu ou a été identifié, un traitement définitif peut être instauré. Cela impliquera généralement l’utilisation d’un antibiotique à spectre étroit. Le choix de l’antibiotique donné sera également basé sur son coût. L’identification est d’une importance cruciale car elle peut réduire le coût et la toxicité de l’antibiothérapie et également réduire la possibilité d’émergence d’une résistance aux antimicrobiens. [28] Pour éviter une intervention chirurgicale, des antibiotiques peuvent être administrés en cas d’ appendicite aiguë non compliquée . [29]

Des antibiotiques peuvent être administrés à titre préventif et cela est généralement limité aux populations à risque telles que celles dont le système immunitaire est affaibli (en particulier dans les cas de VIH pour prévenir la pneumonie ), celles qui prennent des médicaments immunosuppresseurs , les patients atteints de cancer et ceux qui subissent une intervention chirurgicale . [27] Leur utilisation dans les procédures chirurgicales est d’aider à prévenir l’infection des incisions . Ils ont un rôle important dans la prophylaxie antibiotique dentaire où leur utilisation peut prévenir la bactériémie et l’endocardite infectieuse qui en résulte. Les antibiotiques sont également utilisés pour prévenir l’infection en cas de neutropénie , en particulier liée au cancer. [30] [31]

L’utilisation d’antibiotiques pour la prévention secondaire des maladies coronariennes n’est pas étayée par les preuves scientifiques actuelles et peut en fait augmenter la mortalité cardiovasculaire, la mortalité toutes causes confondues et la survenue d’accidents vasculaires cérébraux. [32]

Voies d’administration

Il existe de nombreuses voies d’administration différentes pour le traitement antibiotique. Les antibiotiques sont généralement pris par voie orale . Dans les cas plus graves, en particulier les infections systémiques profondes , les antibiotiques peuvent être administrés par voie intraveineuse ou par injection. [1] [28] Lorsque le site d’infection est facilement accessible, des antibiotiques peuvent être administrés par voie topique sous forme de gouttes oculaires sur la conjonctive pour la conjonctivite ou de gouttes auriculaires pour les otites et les cas aigus d’ oreille du nageur . L’utilisation topique est également l’une des options de traitement pour certaines affections cutanées, notammentacné et cellulite . [33] Les avantages de l’application topique comprennent l’obtention d’une concentration élevée et soutenue d’antibiotique au site de l’infection ; réduisant le potentiel d’absorption et de toxicité systémiques, et les volumes totaux d’antibiotiques requis sont réduits, réduisant ainsi également le risque de mauvaise utilisation des antibiotiques. [34] Il a été rapporté que les antibiotiques topiques appliqués sur certains types de plaies chirurgicales réduisent le risque d’infections du site opératoire. [35] Cependant, il existe certaines causes générales de préoccupation concernant l’administration topique d’antibiotiques. Une certaine absorption systémique de l’antibiotique peut se produire; la quantité d’antibiotique appliquée est difficile à doser avec précision, et il y a aussi la possibilité deréactions d’ hypersensibilité ou dermatite de contact . [34] Il est recommandé d’administrer des antibiotiques dès que possible, en particulier dans les infections potentiellement mortelles. De nombreux services d’urgence stockent des antibiotiques à cette fin. [36]

Consommation mondiale

La consommation d’antibiotiques varie considérablement d’un pays à l’autre. Le rapport de l’OMS sur la surveillance de la consommation d’antibiotiques publié en 2018 a analysé les données de 2015 de 65 pays. Tel que mesuré en doses quotidiennes définies pour 1 000 habitants par jour. La Mongolie avait la consommation la plus élevée avec un taux de 64,4. Le Burundi avait le plus bas à 4,4. L’ amoxicilline et l’amoxicilline/acide clavulanique étaient les plus consommées. [37]

Effets secondaires

Des messages de promotion de la santé comme celui-ci encouragent les patients à discuter avec leur médecin de la sécurité d’utilisation des antibiotiques.

Les antibiotiques sont examinés pour tout effet négatif avant leur approbation pour une utilisation clinique, et sont généralement considérés comme sûrs et bien tolérés. Cependant, certains antibiotiques ont été associés à un large éventail d’effets secondaires indésirables allant de légers à très graves selon le type d’antibiotique utilisé, les microbes ciblés et le patient individuel. [38] [39] Les effets secondaires peuvent refléter les propriétés pharmacologiques ou toxicologiques de l’antibiotique ou peuvent impliquer une hypersensibilité ou des réactions allergiques . [4] Les effets indésirables vont de la fièvre et des nausées aux réactions allergiques majeures, y compris la photodermatite et l’ anaphylaxie . [40]

Les effets secondaires courants des antibiotiques oraux comprennent la diarrhée , résultant d’une perturbation de la composition des espèces dans la flore intestinale , entraînant, par exemple, une prolifération de bactéries pathogènes, telles que Clostridium difficile . [41] La prise de probiotiques au cours d’un traitement antibiotique peut aider à prévenir la diarrhée associée aux antibiotiques. [42] Les antibactériens peuvent également affecter la flore vaginale et entraîner une prolifération d’ espèces de levures du genre Candida dans la région vulvo-vaginale. [43] Des effets secondaires supplémentaires peuvent résulter de l’interactionavec d’autres médicaments, comme la possibilité de lésions tendineuses causées par l’administration d’un antibiotique quinolone avec un corticostéroïde systémique . [44]

Certains antibiotiques peuvent également endommager la mitochondrie , un organite dérivé d’une bactérie présent dans les cellules eucaryotes, y compris humaines. [ citation nécessaire ] Les dommages mitochondriaux provoquent un stress oxydatif dans les cellules et ont été suggérés comme mécanisme des effets secondaires des fluoroquinolones . [45] Ils sont également connus pour affecter les chloroplastes . [46]

Interactions

Pilules contraceptives

Il existe peu d’études bien contrôlées sur la question de savoir si l’utilisation d’antibiotiques augmente le risque d’ échec de la Contraception orale . [47] La ​​majorité des études indiquent que les antibiotiques n’interfèrent pas avec les pilules contraceptives , [48] comme les études cliniques qui suggèrent que le taux d’échec des pilules contraceptives causées par les antibiotiques est très faible (environ 1 %). [49] Les situations qui peuvent augmenter le risque d’échec de la Contraception orale comprennent la non-observance (oublier de prendre la pilule), les vomissements ou la diarrhée. Troubles gastro-intestinaux ou variabilité inter-patients de l’absorption des contraceptifs oraux affectant les taux sériques d’ éthinylestradiol dans le sang. [47]Les femmes présentant des irrégularités menstruelles peuvent présenter un risque d’échec plus élevé et doivent être informées de l’utilisation d’ une Contraception d’appoint pendant le traitement antibiotique et pendant une semaine après son achèvement. Si des facteurs de risque spécifiques à la patiente pour une réduction de l’efficacité des contraceptifs oraux sont suspectés, une Contraception d’appoint est recommandée. [47]

Dans les cas où il a été suggéré que les antibiotiques affectent l’efficacité des pilules contraceptives, comme pour l’antibiotique à large spectre rifampicine , ces cas peuvent être dus à une augmentation des activités des enzymes hépatiques hépatiques provoquant une dégradation accrue des ingrédients actifs de la pilule. . [48] ​​Des effets sur la flore intestinale , qui pourraient entraîner une réduction de l’absorption des œstrogènes dans le côlon, ont également été suggérés, mais de telles suggestions ont été peu concluantes et controversées. [50] [51] Les cliniciens ont recommandé que des mesures contraceptives supplémentaires soient appliquées pendant les thérapies utilisant des antibiotiques suspectés d’interagir avec les contraceptifs oraux . [48]D’autres études sur les interactions possibles entre les antibiotiques et les pilules contraceptives (contraceptifs oraux) sont nécessaires ainsi qu’une évaluation minutieuse des facteurs de risque spécifiques au patient pour l’échec potentiel de la pilule Contraceptive orale avant d’écarter la nécessité d’une Contraception de secours. [47]

Alcool

Des interactions entre l’alcool et certains antibiotiques peuvent survenir et entraîner des effets secondaires et une diminution de l’efficacité de l’antibiothérapie. [52] [53] Bien qu’il soit peu probable qu’une consommation modérée d’alcool interfère avec de nombreux antibiotiques courants, il existe des types spécifiques d’antibiotiques, avec lesquels la consommation d’alcool peut provoquer des effets secondaires graves. [54] Par conséquent, les risques potentiels d’effets secondaires et l’efficacité dépendent du type d’antibiotique administré. [55]

Les antibiotiques tels que le métronidazole , le tinidazole , le céphamandole , le latamoxef , la céfopérazone , la cefménoxime et la furazolidone provoquent une réaction chimique de type disulfirame avec l’alcool en inhibant sa dégradation par l’acétaldéhyde déshydrogénase , ce qui peut entraîner des vomissements, des nausées et un essoufflement. [54] De plus, l’efficacité de la doxycycline et du succinate d’ érythromycine peut être réduite par la consommation d’alcool. [56]D’autres effets de l’alcool sur l’activité antibiotique comprennent une activité altérée des enzymes hépatiques qui décomposent le composé antibiotique. [23]

Pharmacodynamie

Le succès de la thérapie antimicrobienne avec des composés antibactériens dépend de plusieurs facteurs. Ceux-ci incluent les mécanismes de défense de l’hôte , la localisation de l’infection et les propriétés pharmacocinétiques et pharmacodynamiques de l’antibactérien. [57] L’activité bactéricide des antibactériens peut dépendre de la phase de croissance bactérienne et nécessite souvent une activité métabolique continue et la division des cellules bactériennes. [58] Ces résultats sont basés sur des études de laboratoire et, en milieu clinique, il a également été démontré qu’ils éliminent l’infection bactérienne. [57] [59] Puisque l’activité des antibactériens dépend fréquemment de leur concentration, [60] in vitrola caractérisation de l’activité antibactérienne comprend généralement la détermination de la concentration minimale inhibitrice et de la concentration minimale bactéricide d’un antibactérien. [57] [61] Pour prédire les résultats cliniques, l’activité antimicrobienne d’un antibactérien est généralement associée à son profil pharmacocinétique , et plusieurs paramètres pharmacologiques sont utilisés comme marqueurs de l’efficacité du médicament. [62]

Thérapie combinée

Dans des maladies infectieuses importantes, y compris la tuberculose, la thérapie combinée (c’est-à-dire l’application simultanée de deux ou plusieurs antibiotiques) a été utilisée pour retarder ou prévenir l’émergence de la résistance. Dans les infections bactériennes aiguës, les antibiotiques dans le cadre d’une thérapie combinée sont prescrits pour leurs effets synergiques afin d’améliorer les résultats du traitement, car l’effet combiné des deux antibiotiques est meilleur que leur effet individuel. [63] [64] Les infections à Staphylococcus aureus résistantes à la méthicilline peuvent être traitées avec une thérapie combinée d’ acide fusidique et de rifampicine. [63]Les antibiotiques utilisés en association peuvent également être antagonistes et les effets combinés des deux antibiotiques peuvent être moindres que si l’un des antibiotiques était administré en monothérapie . [63] Par exemple, le chloramphénicol et les tétracyclines sont des antagonistes des pénicillines . Cependant, cela peut varier selon les espèces de bactéries. [65] En général, les combinaisons d’un antibiotique bactériostatique et d’un antibiotique bactéricide sont antagonistes. [63] [64]

En plus de combiner un antibiotique avec un autre, les antibiotiques sont parfois co-administrés avec des agents modificateurs de la résistance. Par exemple, les antibiotiques β-lactamines peuvent être utilisés en association avec des inhibiteurs de β-lactamase , tels que l’acide clavulanique ou le sulbactam , lorsqu’un patient est infecté par une souche bactérienne productrice de β-lactamase . [66]

Des classes

Cibles moléculaires des antibiotiques sur la cellule bactérienne Inhibiteurs de la synthèse des protéines (antibiotiques)

Les antibiotiques sont généralement classés en fonction de leur mécanisme d’action , de leur structure chimique ou de leur spectre d’activité. La plupart ciblent les fonctions bactériennes ou les processus de croissance. [13] Ceux qui ciblent la paroi cellulaire bactérienne ( pénicillines et céphalosporines ) ou la membrane cellulaire ( polymyxines ), ou interfèrent avec les enzymes bactériennes essentielles ( rifamycines , lipiarmycines , quinolones et sulfamides ) ont des activités bactéricides . Inhibiteurs de la synthèse des protéines ( macrolides , lincosamides ettétracyclines ) sont généralement bactériostatiques (à l’exception des aminoglycosides bactéricides ). [67] Une catégorisation plus poussée est basée sur la spécificité de leur cible. Les antibiotiques à « spectre étroit » ciblent des types spécifiques de bactéries, telles que les bactéries à Gram négatif ou à Gram positif , tandis que les antibiotiques à large spectre affectent un large éventail de bactéries. Après une pause de 40 ans dans la découverte de classes de composés antibactériens, quatre nouvelles classes d’antibiotiques ont été introduites en clinique à la fin des années 2000 et au début des années 2010 : les lipopeptides cycliques (comme la daptomycine ), les glycylcyclines (comme la tigécycline), les oxazolidinones (telles que le linézolide ) et les lipiarmycines (telles que la fidaxomicine ). [68] [69]

Production

Avec les progrès de la chimie médicinale , la plupart des antibactériens modernes sont des modifications semi -synthétiques de divers composés naturels. [70] Ceux-ci incluent, par exemple, les antibiotiques bêta-lactamines , qui comprennent les pénicillines (produites par des champignons du genre Penicillium ), les céphalosporines et les carbapénèmes . Les composés encore isolés des organismes vivants sont les aminoglycosides , alors que d’autres antibactériens, par exemple les sulfamides , les quinolones et les oxazolidinones , sont produits uniquement parsynthèse chimique . [70] De nombreux composés antibactériens sont des molécules relativement petites avec un poids moléculaire inférieur à 1000 daltons . [71]

Depuis les premiers efforts pionniers de Howard Florey et Chain en 1939, l’importance des antibiotiques, y compris les antibactériens, pour la médecine a conduit à des recherches intenses sur la production d’antibactériens à grande échelle. Après le criblage d’antibactériens contre un large éventail de bactéries , la production des composés actifs est réalisée par fermentation , généralement dans des conditions fortement aérobies . [72]

Résistance

Micrographie électronique à balayage d’un neutrophile humain ingérant Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM)

L’émergence de bactéries résistantes aux antibiotiques est un phénomène courant. L’émergence d’une résistance reflète souvent des processus évolutifs qui se déroulent au cours de l’antibiothérapie. Le traitement antibiotique peut sélectionner des souches bactériennes ayant une capacité physiologiquement ou génétiquement améliorée à survivre à de fortes doses d’antibiotiques. Dans certaines conditions, il peut en résulter une croissance préférentielle de bactéries résistantes, tandis que la croissance de bactéries sensibles est inhibée par le médicament. [73] Par exemple, la sélection antibactérienne pour les souches ayant précédemment acquis des gènes de résistance antibactérienne a été démontrée en 1943 par l’ expérience Luria-Delbrück . [74]Les antibiotiques tels que la pénicilline et l’érythromycine, qui avaient auparavant une grande efficacité contre de nombreuses espèces et souches bactériennes, sont devenus moins efficaces en raison de la résistance accrue de nombreuses souches bactériennes. [75]

La résistance peut prendre la forme d’une biodégradation de produits pharmaceutiques, tels que des bactéries du sol dégradant la sulfaméthazine introduites dans la sulfaméthazine par le biais d’excréments de porc médicamenteux. [76] La survie des bactéries résulte souvent d’une résistance héréditaire, [77] mais la croissance de la résistance aux antibactériens se produit également par transfert horizontal de gènes . Le transfert horizontal est plus susceptible de se produire dans les lieux d’utilisation fréquente d’antibiotiques. [78]

La résistance antibactérienne peut imposer un coût biologique, réduisant ainsi l’ aptitude des souches résistantes, ce qui peut limiter la propagation des bactéries résistantes aux antibactériens, par exemple en l’absence de composés antibactériens. Cependant, des mutations supplémentaires peuvent compenser ce coût de remise en forme et peuvent aider à la survie de ces bactéries. [79]

Les données paléontologiques montrent que les antibiotiques et la résistance aux antibiotiques sont des composés et des mécanismes anciens. [80] Les cibles antibiotiques utiles sont celles pour lesquelles les mutations ont un impact négatif sur la reproduction ou la viabilité bactérienne. [81]

Plusieurs mécanismes moléculaires de résistance antibactérienne existent. La résistance antibactérienne intrinsèque peut faire partie de la constitution génétique des souches bactériennes. [82] [83] Par exemple, une cible antibiotique peut être absente du génome bactérien . La résistance acquise résulte d’une mutation du chromosome bactérien ou de l’acquisition d’ADN extra-chromosomique. [82] Les bactéries productrices d’antibactériens ont développé des mécanismes de résistance qui se sont avérés similaires aux souches résistantes aux antibactériens et qui peuvent avoir été transférées à celles-ci. [84] [85] La propagation de la résistance antibactérienne se produit souvent par transmission verticale de mutations au cours de la croissance et par recombinaison génétique de l’ADN paréchange génétique horizontal . [77] Par exemple, les gènes de résistance antibactériens peuvent être échangés entre différentes souches ou espèces bactériennes via des plasmides qui portent ces gènes de résistance. [77] [86] Les plasmides qui portent plusieurs gènes de résistance différents peuvent conférer une résistance à plusieurs antibactériens. [86] La résistance croisée à plusieurs antibactériens peut également se produire lorsqu’un mécanisme de résistance codé par un seul gène transmet la résistance à plus d’un composé antibactérien. [86]

Des souches et des espèces résistantes aux antibactériens, parfois appelées « superbactéries », contribuent aujourd’hui à l’émergence de maladies qui étaient, pendant un temps, bien maîtrisées. Par exemple, les souches bactériennes émergentes à l’origine de la tuberculose et résistantes aux traitements antibactériens précédemment efficaces posent de nombreux défis thérapeutiques. Chaque année, on estime que près d’un demi-million de nouveaux cas de tuberculose multirésistante (TB-MR) surviennent dans le monde. [87] Par exemple, NDM-1 est une enzyme nouvellement identifiée véhiculant une résistance bactérienne à une large gamme d’ antibactériens bêta-lactamines . [88] L’ Agence de protection de la santé du Royaume-Unia déclaré que “la plupart des isolats contenant l’enzyme NDM-1 sont résistants à tous les antibiotiques intraveineux standard pour le traitement des infections graves”. [89] Le 26 mai 2016, une « superbactérie » E. coli a été identifiée aux États-Unis résistante à la colistine , antibiotique de « dernière ligne de défense » . [90] [91]

Abuser

Cette affiche de la campagne “Get Smart” des Centers for Disease Control and Prevention des États-Unis, destinée à être utilisée dans les cabinets médicaux et autres établissements de santé, avertit que les antibiotiques ne fonctionnent pas pour les maladies virales telles que le rhume.

Selon The ICU Book “La première règle des antibiotiques est d’essayer de ne pas les utiliser, et la deuxième règle est d’essayer de ne pas en utiliser trop.” [92] Un traitement antibiotique inapproprié et une utilisation excessive d’antibiotiques ont contribué à l’émergence de bactéries résistantes aux antibiotiques. L’auto-prescription d’antibiotiques est un exemple d’abus. [93] De nombreux antibiotiques sont fréquemment prescrits pour traiter des symptômes ou des maladies qui ne répondent pas aux antibiotiques ou qui sont susceptibles de se résoudre sans traitement. De plus, des antibiotiques incorrects ou sous-optimaux sont prescrits pour certaines infections bactériennes. [38] [93]La surutilisation d’antibiotiques, comme la pénicilline et l’érythromycine, est associée à l’émergence d’une résistance aux antibiotiques depuis les années 1950. [75] [94] L’utilisation généralisée d’antibiotiques dans les hôpitaux a également été associée à une augmentation des souches bactériennes et des espèces qui ne répondent plus au traitement avec les antibiotiques les plus courants. [94]

Les formes courantes d’abus d’antibiotiques comprennent l’utilisation excessive d’ antibiotiques prophylactiques chez les voyageurs et l’incapacité des professionnels de la santé à prescrire le dosage correct d’antibiotiques en fonction du poids du patient et des antécédents d’utilisation. D’autres formes de mauvaise utilisation comprennent le fait de ne pas suivre l’intégralité du traitement prescrit de l’antibiotique, un dosage et une administration incorrects, ou le fait de ne pas se reposer pour une récupération suffisante. Un traitement antibiotique inapproprié, par exemple, est leur prescription pour traiter les infections virales telles que le rhume . Une étude sur les infections des voies respiratoires a révélé que “les médecins étaient plus susceptibles de prescrire des antibiotiques aux patients qui semblaient les attendre”. [95]Des interventions multifactorielles visant à la fois les médecins et les patients peuvent réduire la prescription inappropriée d’antibiotiques. [96] [97] Le manque de tests de diagnostic rapides au point de service, en particulier dans les milieux à ressources limitées, est considéré comme l’un des moteurs de l’abus d’antibiotiques. [98]

Plusieurs organisations concernées par la résistance aux antimicrobiens font pression pour éliminer l’utilisation inutile d’antibiotiques. [93] Les problèmes de mésusage et de surconsommation d’antibiotiques ont été résolus par la formation de l’US Interagency Task Force on Antimicrobial Resistance. Ce groupe de travail vise à lutter activement contre la résistance aux antimicrobiens et est coordonné par les Centers for Disease Control and Prevention des États-Unis , la Food and Drug Administration (FDA) et les National Institutes of Health , ainsi que d’autres agences américaines. [99] Un groupe de campagne d’organisation non gouvernementale est Keep Antibiotics Working . [100]En France, une campagne gouvernementale « Les antibiotiques ne sont pas automatiques » a débuté en 2002 et a conduit à une nette diminution des prescriptions d’antibiotiques inutiles, notamment chez les enfants. [101]

L’émergence de la résistance aux antibiotiques a entraîné des restrictions sur leur utilisation au Royaume-Uni en 1970 (rapport Swann 1969), et l’Union européenne a interdit l’utilisation d’antibiotiques comme agents de croissance depuis 2003. [102] De plus, plusieurs organisations (dont le L’Organisation mondiale de la santé, l’ Académie nationale des sciences et la Food and Drug Administration des États-Unis ) ont préconisé de limiter l’utilisation d’antibiotiques dans la production d’animaux destinés à l’alimentation. [103] [ source médicale peu fiable ? ]Cependant, il y a souvent des retards dans les mesures réglementaires et législatives visant à limiter l’utilisation des antibiotiques, attribuables en partie à la résistance à cette réglementation par les industries utilisant ou vendant des antibiotiques, et au temps nécessaire à la recherche pour tester les liens de causalité entre leur utilisation et leur résistance. . Deux projets de loi fédéraux (S.742 [104] et HR 2562 [105] ) visant à éliminer progressivement l’utilisation non thérapeutique d’antibiotiques chez les animaux destinés à l’alimentation aux États-Unis ont été proposés, mais n’ont pas été adoptés. [104] [105] Ces projets de loi ont été approuvés par des organisations de santé publique et médicales, notamment l’American Holistic Nurses’ Association, l’ American Medical Association et l’ American Public Health Association . [106][107]

Malgré les promesses des entreprises alimentaires et des restaurants de réduire ou d’éliminer la viande provenant d’animaux traités avec des antibiotiques, l’achat d’antibiotiques destinés aux animaux de ferme augmente chaque année. [108]

Les antibiotiques ont été largement utilisés dans l’élevage. Aux États-Unis, la question de l’émergence de souches bactériennes résistantes aux antibiotiques due à l’ utilisation d’antibiotiques dans le bétail a été soulevée par la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis en 1977. En mars 2012, le tribunal de district des États-Unis pour le district sud de New York, statuant dans une action intentée par le Conseil de défense des ressources naturelles et d’autres, a ordonné à la FDA de révoquer les approbations pour l’utilisation d’antibiotiques dans le bétail, ce qui violait les règlements de la FDA. [109]

Des études ont montré que les idées fausses courantes sur l’efficacité et la nécessité des antibiotiques pour traiter les maladies bénignes courantes contribuent à leur utilisation excessive. [110] [111]

Histoire

Conférence du chimiste prof. dr. Nathaniel Martin ( Université de Leiden ) sur l’histoire des antibiotiques.

Avant le début du XXe siècle, les traitements des infections reposaient principalement sur le folklore médicinal . Des mélanges aux propriétés antimicrobiennes utilisés dans le traitement des infections ont été décrits il y a plus de 2 000 ans. [112] De nombreuses cultures anciennes, y compris les anciens Égyptiens et les anciens Grecs , utilisaient des moisissures et des matières végétales spécialement sélectionnées pour traiter les infections . [113] [114] On a découvert que les momies nubiennes étudiées dans les années 1990 contenaient des niveaux significatifs de tétracycline . La bière brassée à cette époque aurait été la source. [115]

L’utilisation des antibiotiques dans la médecine moderne a commencé avec la découverte d’antibiotiques synthétiques dérivés de colorants. [13] [116] [117] [118] [119]

Antibiotiques synthétiques dérivés de colorants

Arsphénamine, également connue sous le nom de salvarsan, découverte en 1907 par Paul Ehrlich.

La chimiothérapie antibiotique synthétique en tant que science et le développement d’antibactériens ont commencé en Allemagne avec Paul Ehrlich à la fin des années 1880. [13] Ehrlich a noté que certains colorants coloraient les cellules humaines, animales ou bactériennes, tandis que d’autres ne le faisaient pas. Il a ensuite proposé l’idée qu’il pourrait être possible de créer des produits chimiques qui agiraient comme un médicament sélectif qui se lierait aux bactéries et les tuerait sans nuire à l’hôte humain. Après avoir criblé des centaines de colorants contre divers organismes, en 1907, il découvrit un médicament utile en médecine, le premier composé organoarsenic antibactérien synthétique salvarsan , [13] [116] [117] maintenant appelé arsphénamine.

Paul Ehrlich et Sahachiro Hata

Cela a annoncé l’ère du traitement antibactérien qui a commencé avec la découverte d’une série d’antibiotiques synthétiques dérivés de l’arsenic par Alfred Bertheim et Ehrlich en 1907. [118] [119] Ehrlich et Bertheim avaient expérimenté divers produits chimiques dérivés de colorants pour traiter la trypanosomiase chez la souris et l’infection à spirochètes chez le lapin. Alors que leurs premiers composés étaient trop toxiques, Ehrlich et Sahachiro Hata , un bactériologiste japonais travaillant avec Erlich dans la recherche d’un médicament pour traiter la syphilis, ont réussi avec le 606e composé de leur série d’expériences. En 1910, Ehrlich et Hata annoncèrent leur découverte, qu’ils appelèrent médicament “606”, au Congrès de médecine interne de Wiesbaden . [120] La société Hoechst a commencé à commercialiser le composé vers la fin de 1910 sous le nom de Salvarsan, maintenant connu sous le nom d’ arsphénamine . [120] Le médicament a été utilisé pour traiter la syphilis dans la première moitié du 20e siècle. En 1908, Ehrlich a reçu le prix Nobel de physiologie ou médecine pour ses contributions à l’ immunologie . [121] Hata a été nominé pour le prix Nobel de chimieen 1911 et pour le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1912 et 1913. [122]

Le premier sulfamide et le premier médicament antibactérien systémiquement actif, Prontosil , a été développé par une équipe de recherche dirigée par Gerhard Domagk en 1932 ou 1933 aux Laboratoires Bayer du conglomérat IG Farben en Allemagne, [119] [123] [117] pour lequel Domagk a reçu le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1939. [124] Le sulfanilamide, le médicament actif de Prontosil, n’était pas brevetable car il était déjà utilisé dans l’industrie de la teinture depuis quelques années. [123] Prontosil a eu un effet relativement large contre les cocci à Gram positif , mais pas contreentérobactéries . La recherche est rapidement stimulée par son succès. La découverte et le développement de ce médicament sulfamide ont ouvert l’ère des antibactériens. [125] [126]

Pénicilline et autres antibiotiques naturels

La pénicilline , découverte par Alexander Fleming en 1928

Des observations sur la croissance de certains micro-organismes inhibant la croissance d’autres micro-organismes ont été rapportées depuis la fin du 19ème siècle. Ces observations d’antibiose entre micro-organismes ont conduit à la découverte d’antibactériens naturels. Louis Pasteur observe que « si l’on pouvait intervenir sur l’antagonisme observé entre certaines bactéries, cela offrirait peut-être les plus grands espoirs thérapeutiques ». [127]

En 1874, le médecin Sir William Roberts a noté que les cultures de la moisissure Penicillium glaucum qui est utilisée dans la fabrication de certains types de fromage bleu ne présentaient pas de contamination bactérienne. [128] En 1876, le physicien John Tyndall a également contribué à ce domaine. [129]

En 1895 , Vincenzo Tiberio , médecin italien, publie un article sur le pouvoir antibactérien de certains extraits de moisissures. [130]

En 1897, le doctorant Ernest Duchesne soumit une thèse, « Contribution à l’étude de la concurrence vitale chez les micro-organismes : antagonisme entre les moisissures et les microbes ». moisissures et microbes), [131] le premier travail scientifique connu à considérer les capacités thérapeutiques des moisissures résultant de leur activité antimicrobienne. Dans sa thèse, Duchesne a proposé que les bactéries et les moisissures se livrent une bataille perpétuelle pour leur survie. Duchesne a observé que E. coli était éliminé par Penicillium glaucum lorsqu’ils étaient tous les deux cultivés dans la même culture. Il a également observé que lorsqu’il inoculaitanimaux de laboratoire avec des doses létales de bacilles typhoïdes avec Penicillium glaucum , les animaux n’ont pas contracté la typhoïde. Malheureusement, le service militaire de Duchesne après l’obtention de son diplôme l’a empêché de poursuivre ses recherches. [132] Duchesne est mort de la tuberculose , une maladie maintenant traitée par des antibiotiques. [132]

Alexander Fleming a reçu un prix Nobel pour son rôle dans la découverte de la pénicilline

En 1928, Sir Alexander Fleming a postulé l’existence de la pénicilline , une molécule produite par certaines moisissures qui tue ou arrête la croissance de certains types de bactéries. Fleming travaillait sur une culture de bactéries pathogènes lorsqu’il a remarqué les spores d’une moisissure verte, Penicillium rubens , [133] dans l’une de ses plaques de culture . Il a observé que la présence de la moisissure tuait ou empêchait la croissance des bactéries. [134]Fleming a postulé que la moisissure doit sécréter une substance antibactérienne, qu’il a nommée pénicilline en 1928. Fleming croyait que ses propriétés antibactériennes pourraient être exploitées pour la chimiothérapie. Il a d’abord caractérisé certaines de ses propriétés biologiques et a tenté d’utiliser une préparation brute pour traiter certaines infections, mais il n’a pas été en mesure de poursuivre son développement sans l’aide de chimistes qualifiés. [135] [136]

Ernst Chain , Howard Florey et Edward Abraham ont réussi à purifier la première pénicilline, la pénicilline G , en 1942, mais elle n’est pas devenue largement disponible en dehors de l’armée alliée avant 1945. Plus tard, Norman Heatley a développé la technique d’extraction arrière pour purifier efficacement la pénicilline en vrac. . La structure chimique de la pénicilline a été proposée pour la première fois par Abraham en 1942 [137] , puis confirmée plus tard par Dorothy Crowfoot Hodgkin en 1945. La pénicilline purifiée a montré une activité antibactérienne puissante contre un large éventail de bactéries et avait une faible toxicité chez l’homme. De plus, son activité n’est pas inhibée par des constituants biologiques tels que le pus, contrairement au synthétiqueles sulfamides . (voir ci-dessous) Le développement de la pénicilline a suscité un regain d’intérêt pour la recherche de composés antibiotiques ayant une efficacité et une sécurité similaires. [138] Pour leur développement réussi de la pénicilline, que Fleming avait découverte accidentellement mais ne pouvait pas développer lui-même, en tant que médicament thérapeutique, Chain et Florey ont partagé le prix Nobel de médecine de 1945 avec Fleming. [139]

Florey a crédité René Dubos d’avoir été le pionnier de l’approche de recherche délibérée et systématique de composés antibactériens, qui avait conduit à la découverte de la gramicidine et avait relancé les recherches de Florey sur la pénicilline. [140] En 1939, coïncidant avec le début de la Seconde Guerre mondiale , Dubos avait signalé la découverte du premier antibiotique d’origine naturelle, la tyrothricine , un composé de 20 % de gramicidine et de 80 % de tyrocidine , de Bacillus brevis . C’était l’un des premiers antibiotiques fabriqués commercialement et était très efficace dans le traitement des plaies et des ulcères pendant la Seconde Guerre mondiale. [140]La gramicidine, cependant, ne pouvait pas être utilisée de manière systémique en raison de sa toxicité. La tyrocidine s’est également avérée trop toxique pour une utilisation systémique. Les résultats de recherche obtenus pendant cette période n’ont pas été partagés entre l’ Axe et les puissances alliées pendant la Seconde Guerre mondiale et leur accès a été limité pendant la guerre froide . [141]

Fin du 20e siècle

Au milieu du XXe siècle, le nombre de nouvelles substances antibiotiques introduites à des fins médicales a considérablement augmenté. De 1935 à 1968, 12 nouvelles classes sont lancées. Cependant, après cela, le nombre de nouvelles classes a nettement chuté, avec seulement deux nouvelles classes introduites entre 1969 et 2003. [142]

Pipeline d’antibiotiques

L’OMS et l’ Infectious Disease Society of America rapportent que la faiblesse du pipeline d’antibiotiques ne correspond pas à la capacité croissante des bactéries à développer une résistance. [143] [144] Le rapport de l’Infectious Disease Society of America a noté que le nombre de nouveaux antibiotiques approuvés pour la commercialisation par an avait diminué et a identifié sept antibiotiques contre les bacilles à Gram négatif actuellement en phase 2 ou phase 3 des essais cliniques. Cependant, ces médicaments n’abordaient pas l’ensemble du spectre de résistance des bacilles à Gram négatif. [145] [146]Selon l’OMS, cinquante et une nouvelles entités thérapeutiques – les antibiotiques (y compris les combinaisons) sont en phase 1-3 d’essais cliniques en mai 2017. [143] Les antibiotiques ciblant les pathogènes Gram-positifs multirésistants restent une priorité élevée. [147] [143]

Quelques antibiotiques ont reçu une autorisation de mise sur le marché au cours des sept dernières années. La ceftaroline céphalosporine et les lipoglycopeptides oritavancine et télavancine pour le traitement de l’infection bactérienne aiguë de la peau et des structures cutanées et de la pneumonie bactérienne communautaire. [148] Le lipoglycopeptide dalbavancin et l’oxazolidinone tedizolid ont également été approuvés pour une utilisation dans le traitement de l’infection bactérienne aiguë de la peau et des structures cutanées. Le premier d’une nouvelle classe d’antibiotiques macrocycliques à spectre étroit , la fidaxomicine, a été approuvé pour le traitement de la colite à C. difficile . [148]De nouvelles combinaisons d’inhibiteurs de céphalosporine-lactamase également approuvées comprennent ceftazidime-avibactam et ceftolozane-avibactam pour les infections urinaires compliquées et les infections intra-abdominales. [148]

  • Ceftolozane / tazobactam (CXA-201 ; CXA-101/tazobactam) : combinaison antipseudomonale céphalosporine / inhibiteur de la β-lactamase (inhibiteur de la synthèse de la paroi cellulaire). Approuvé par la FDA le 19 décembre 2014.
  • Ceftazidime / avibactam (ceftazidime/NXL104) : association céphalosporine antipseudomonale/inhibiteur de β-lactamase (inhibiteur de la synthèse de la paroi cellulaire). [149] Approuvé par la FDA le 25 février 2015.
  • Ceftaroline /avibactam (CPT-avibactam ; ceftaroline/NXL104) : combinaison anti- MRSA céphalosporine/inhibiteur de la β-lactamase (inhibiteur de la synthèse de la paroi cellulaire).
  • Céfidérocol : sidérophore de céphalosporine . [149] Approuvé par la FDA le 14 novembre 2019.
  • Imipénème /rélébactam : association carbapénème /inhibiteur de β-lactamase (inhibiteur de la synthèse de la paroi cellulaire). [149] Approuvé par la FDA le 16 juillet 2019.
  • Méropénème/vaborbactam : association carbapénème / inhibiteur de β-lactamase (inhibiteur de la synthèse de la paroi cellulaire). [149] Approuvé par la FDA le 29 août 2017.
  • Délafloxacine : quinolone (inhibiteur de la synthèse de l’ADN). [149] Approuvé par la FDA le 19 juin 2017.
  • Plazomicine (ACHN-490) : dérivé semi-synthétique d’ aminoglycoside ( inhibiteur de la synthèse des protéines ). [149] Approuvé par la FDA le 25 juin 2018.
  • Eravacycline (TP-434) : dérivé synthétique de la tétracycline (inhibiteur de la synthèse protéique ciblant les ribosomes bactériens). [149] Approuvé par la FDA le 27 août 2018.
  • Omadacycline : dérivé semi-synthétique de la tétracycline (inhibiteur de la synthèse protéique ciblant les ribosomes bactériens). [149] Approuvé par la FDA le 2 octobre 2018.
  • Léfamuline : antibiotique pleuromutiline. [149] Approuvé par la FDA le 19 août 2019.
  • Brilacidin (PMX-30063) : mimétique de la protéine de défense peptidique (perturbation de la membrane cellulaire). En phase 2.

Les améliorations possibles incluent la clarification des réglementations sur les essais cliniques par la FDA. De plus, des incitations économiques appropriées pourraient persuader les sociétés pharmaceutiques d’investir dans cette entreprise. [146] Aux États-Unis, la loi ADAPT ( Antibiotic Development to Advance Patient Treatment ) a été introduite dans le but d’accélérer le développement d’antibiotiques pour lutter contre la menace croissante des « superbactéries ». En vertu de cette loi, la FDA peut approuver des antibiotiques et des antifongiques traitant des infections potentiellement mortelles sur la base d’essais cliniques de moindre envergure. Le CDCsurveillera l’utilisation des antibiotiques et la résistance émergente, et publiera les données. Le processus d’étiquetage des antibiotiques de la FDA, «Critères d’interprétation des tests de sensibilité pour les organismes microbiens» ou «points d’arrêt», fournira des données précises aux professionnels de la santé. [150] Selon Allan Coukell, directeur principal des programmes de santé chez The Pew Charitable Trusts, “En permettant aux développeurs de médicaments de s’appuyer sur des ensembles de données plus petits et en clarifiant l’autorité de la FDA à tolérer un niveau d’incertitude plus élevé pour ces médicaments lors d’un rapport risque/bénéfice calcul, ADAPT rendrait les essais cliniques plus réalisables.” [151]

Reconstituer le pipeline d’antibiotiques et développer d’autres nouvelles thérapies

Étant donné que des souches bactériennes résistantes aux antibiotiques continuent d’émerger et de se propager, il existe un besoin constant de développer de nouveaux traitements antibactériens. Les stratégies actuelles comprennent des approches traditionnelles basées sur la chimie telles que la découverte de médicaments basés sur des produits naturels , [152] [153] des approches basées sur la chimie plus récentes telles que la conception de médicaments , [154] [155] des approches traditionnelles basées sur la biologie telles que la thérapie par immunoglobuline , [ 156] [157] et des approches expérimentales basées sur la biologie telles que la phagothérapie , [158] [159] les greffes de microbiote fécal , [156] [160] les traitements à base d’ARN antisens , [156] [157] et les traitements à base de CRISPR-Cas9 . [156] [157] [161]

Découverte d’antibiotiques à base de produits naturels

Des bactéries, des champignons, des plantes, des animaux et d’autres organismes sont examinés dans le cadre de la recherche de nouveaux antibiotiques. [153]

La plupart des antibiotiques d’usage courant sont des produits naturels ou dérivés de produits naturels, [153] [162] et bactériens , [163] [164] fongiques , [152] [165] végétaux [166] [167] [168] [169 ] et des extraits d’ animaux [152] [170] sont examinés dans le cadre de la recherche de nouveaux antibiotiques. Les organismes peuvent être sélectionnés pour des tests basés sur des justifications écologiques , ethnomédicales , génomiques ou historiques . [153] Plantes médicinales, par exemple, sont sélectionnés sur la base qu’ils sont utilisés par les guérisseurs traditionnels pour prévenir ou guérir l’infection et peuvent donc contenir des composés antibactériens. [171] [172] De plus, les bactéries du sol sont criblées sur la base du fait qu’elles ont été, historiquement, une source très riche d’antibiotiques (avec 70 à 80% des antibiotiques actuellement utilisés dérivés des actinomycètes ). [153] [173]

En plus de cribler les produits naturels pour une activité antibactérienne directe, ils sont parfois criblés pour leur capacité à supprimer la résistance aux antibiotiques et la tolérance aux antibiotiques . [172] [174] Par exemple, certains métabolites secondaires inhibent les pompes d’efflux de médicaments , augmentant ainsi la concentration d’antibiotique capable d’atteindre sa cible cellulaire et diminuant la résistance bactérienne à l’antibiotique. [172] [175] Les produits naturels connus pour inhiber les pompes à efflux bactériennes comprennent l’ alcaloïde lysergol , [176] les caroténoïdes capsanthine et capsorubine, [177] et les flavonoïdes roténone et chrysine . [177] Il a été démontré que d’ autres produits naturels, cette fois des métabolites primaires plutôt que des métabolites secondaires, éradiquaient la tolérance aux antibiotiques. Par exemple, le glucose , le mannitol et le fructose réduisent la tolérance aux antibiotiques chez Escherichia coli et Staphylococcus aureus , les rendant plus susceptibles d’être tués par les antibiotiques aminosides . [174]

Les produits naturels peuvent également être testés pour leur capacité à supprimer les facteurs de virulence bactérienne . Les facteurs de virulence sont des molécules, des structures cellulaires et des systèmes de régulation qui permettent aux bactéries d’échapper aux défenses immunitaires de l’organisme (par exemple , l’ uréase , la staphyloxanthine ), de se déplacer vers, de s’attacher et/ou d’envahir les cellules humaines (par exemple , les pili de type IV , les adhésines , les internalines ), de coordonner l’activation des gènes de virulence (par exemple , le quorum sensing ), et provoquer des maladies (par exemple, les exotoxines ). [156] [169] [178] [179] [180]Des exemples de produits naturels ayant une activité antivirulence comprennent le gallate d’épigallocatéchine flavonoïde (qui inhibe la listériolysine O ), [178] la quinone tétrangomycine (qui inhibe la staphyloxanthine), [179] et le zerumbone sesquiterpène (qui inhibe la motilité d’ Acinetobacter baumannii ). [181]

Immunoglobulinothérapie

Les anticorps ( immunoglobuline antitétanique ) sont utilisés dans le traitement et la prévention du tétanos depuis les années 1910, [182] et cette approche continue d’être un moyen utile de contrôler les maladies bactériennes. L’ anticorps monoclonal bezlotoxumab , par exemple, a été approuvé par la FDA américaine et l’ EMA pour l’infection récurrente à Clostridium difficile , et d’autres anticorps monoclonaux sont en cours de développement (par exemple AR-301 pour le traitement d’appoint de la pneumonie associée au ventilateur à S. aureus ). Les traitements par anticorps agissent en se liant aux exotoxines bactériennes et autres facteurs de virulence et en les neutralisant. [156][157]

Phagothérapie

Phage injectant son génome dans une bactérie. La réplication virale et la lyse des cellules bactériennes s’ensuivront. [183]

La phagothérapie est à l’étude comme méthode de traitement des souches de bactéries résistantes aux antibiotiques. La phagothérapie consiste à infecter des pathogènes bactériens avec des virus . Les bactériophages et leurs gammes d’hôtes sont extrêmement spécifiques de certaines bactéries, ainsi, contrairement aux antibiotiques, ils ne perturbent pas le microbiote intestinal de l’organisme hôte . [184] Les bactériophages, également connus simplement sous le nom de phages, infectent et tuent les bactéries principalement pendant les cycles lytiques. [184] [183] ​​Les phages insèrent leur ADN dans la bactérie, où il est transcrit et utilisé pour fabriquer de nouveaux phages, après quoi la cellule se lyse, libérant de nouveaux phages capables d’infecter et de détruire d’autres bactéries de la même souche.[183] ​​La spécificité élevée du phage protège les “bonnes” bactéries de la destruction. [185]

Cependant, certains inconvénients à l’utilisation de bactériophages existent également. Les bactériophages peuvent héberger des facteurs de virulence ou des gènes toxiques dans leurs génomes et, avant utilisation, il peut être prudent d’identifier les gènes présentant une similitude avec des facteurs de virulence connus ou des toxines par séquençage génomique. De plus, l’administration orale et IV de phages pour l’éradication des infections bactériennes pose un risque de sécurité beaucoup plus élevé que l’application topique. En outre, il y a la préoccupation supplémentaire des réponses immunitaires incertaines à ces grands cocktails antigéniques. [ citation nécessaire ]

Il existe des obstacles réglementaires considérables qui doivent être levés pour de telles thérapies. [184] Malgré de nombreux défis, l’utilisation de bactériophages en remplacement des agents antimicrobiens contre les agents pathogènes multirésistants qui ne répondent plus aux antibiotiques conventionnels reste une option attrayante. [184] [186]

Greffes de microbiote fécal

Les greffes de microbiote fécal sont un traitement expérimental de l’ infection à C. difficile . [156]

Les greffes de microbiote fécal consistent à transférer l’intégralité du microbiote intestinal d’un donneur humain sain (sous forme de selles ) à des patients infectés par C. difficile . Bien que cette procédure n’ait pas été officiellement approuvée par la FDA des États-Unis, son utilisation est autorisée sous certaines conditions chez les patients atteints d’une infection à C. difficile résistante aux antibiotiques . Les taux de guérison sont d’environ 90 % et des travaux sont en cours pour développer des banques de selles , des produits standardisés et des méthodes d’ administration orale . [156]

Traitements à base d’ARN antisens

Le traitement à base d’ARN antisens (également connu sous le nom de thérapie de silençage génique) implique (a) l’identification de gènes bactériens qui codent pour des protéines essentielles (par exemple, les gènes de Pseudomonas aeruginosa acpP , lpxC et rpsJ ), (b) la synthèse d’ ARN simple brin complémentaire au ARNm codant pour ces protéines essentielles, et (c) délivrant l’ARN simple brin au site d’infection à l’aide de peptides ou de liposomes pénétrant dans les cellules . L’ARN antisens s’hybride alors avec l’ARNm bactérien et bloque sa traductiondans la protéine essentielle. Le traitement à base d’ARN antisens s’est avéré efficace dans des modèles in vivo de pneumonie à P. aeruginosa . [156] [157]

En plus de faire taire les gènes bactériens essentiels, l’ARN antisens peut être utilisé pour faire taire les gènes bactériens responsables de la résistance aux antibiotiques. [156] [157] Par exemple, un ARN antisens a été développé qui réduit au silence le gène mecA de S. aureus (le gène qui code pour la protéine de liaison à la pénicilline modifiée 2a et rend les souches de S. aureus résistantes à la méthicilline ). Il a été démontré que l’ ARN antisens ciblant l’ARNm mecA restaure la sensibilité des staphylocoques résistants à la méthicilline à l’ oxacilline dans des études in vitro et in vivo . [157]

Traitements basés sur CRISPR-Cas9

Au début des années 2000, un système a été découvert qui permet aux bactéries de se défendre contre les virus envahisseurs. Le système, connu sous le nom de CRISPR-Cas9, consiste en (a) une enzyme qui détruit l’ADN (la nucléase Cas9 ) et (b) les séquences d’ADN d’envahisseurs viraux rencontrés précédemment ( CRISPR ). Ces séquences d’ADN viral permettent à la nucléase de cibler l’ADN étranger (viral) plutôt que l’ADN propre (bactérien). [187]

Bien que la fonction de CRISPR-Cas9 dans la nature soit de protéger les bactéries, les séquences d’ADN du composant CRISPR du système peuvent être modifiées de sorte que la nucléase Cas9 cible les gènes de résistance bactérienne ou les gènes de virulence bactérienne au lieu des gènes viraux. Le système CRISPR-Cas9 modifié peut ensuite être administré à des pathogènes bactériens à l’aide de plasmides ou de bactériophages. [156] [157] Cette approche a été utilisée avec succès pour faire taire la résistance aux antibiotiques et réduire la virulence des E. coli entérohémorragiques dans un modèle d’infection in vivo . [157]

Réduire la pression de sélection pour la résistance aux antibiotiques

Part de la population utilisant des installations sanitaires gérées en toute sécurité en 2015. [188]

En plus de développer de nouveaux traitements antibactériens, il est important de réduire la pression de sélection pour l’émergence et la propagation de la résistance aux antibiotiques . Les stratégies pour y parvenir comprennent des mesures de contrôle des infections bien établies telles que l’amélioration des infrastructures (par exemple, des logements moins surpeuplés), [189] [190] un meilleur assainissement (par exemple, de l’eau potable et de la nourriture sûres) [191] [192] et le développement de vaccins, [159 ] d’autres approches telles que la gestion responsable des antibiotiques , [193] [194] et des approches expérimentales telles que l’utilisation de prébiotiques et de probiotiques pour prévenir l’infection.[195] [196] [197] [198] Le cycle antibiotique, où les antibiotiques sont alternés par les cliniciens pour traiter les maladies microbiennes, est proposé, mais des études récentes ont révélé que de telles stratégies sont inefficaces contre la résistance aux antibiotiques. [199] [200]

Vaccins

Les vaccins reposent sur la modulation ou l’augmentation immunitaire . La vaccination excite ou renforce la compétence immunitaire d’un hôte pour conjurer l’infection, entraînant l’activation des macrophages , la production d’ anticorps , l’inflammation et d’autres réactions immunitaires classiques. Les vaccins antibactériens ont été responsables d’une réduction drastique des maladies bactériennes mondiales. [201] Les vaccins fabriqués à partir de cellules entières atténuées ou de lysats ont été largement remplacés par des vaccins acellulaires moins réactogènes constitués de composants purifiés, notamment des polysaccharides capsulaires et leurs conjugués, de protéines porteuses, ainsi que de toxines inactivées (anatoxines) et de protéines. [202]

Voir également

  • Anthelminthique
  • Antifongique
  • Médicament antipaludéen
  • Antiprotozoaire
  • Médicament antiviral
  • Balle magique (médicament)
  • Prébiotique (nutrition)
  • Probiotique

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Lectures complémentaires

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  • “Antibiotiques : MedlinePlus” . nih.gov . Récupéré le 19 juillet 2016 .
  • “Le premier rapport mondial de l’OMS sur la résistance aux antibiotiques révèle une grave menace mondiale pour la santé publique” . QUI . Archivé de l’original le 30 avril 2014.
  • Pugh R, Grant C, Cooke RP, Dempsey G (août 2015). “L’antibiothérapie à court terme par rapport à l’antibiothérapie à long terme pour la pneumonie nosocomiale chez les adultes gravement malades” . La base de données Cochrane des revues systématiques (8) : CD007577. doi : 10.1002/14651858.CD007577.pub3 . PCM 7025798 . PMID 26301604 .
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Liens externes

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  • Antibiotique chez Curlie
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