Une étude mondiale montre une résistance latente généralisée aux antimicrobiens dans les eaux usées

Une étude mondiale montre une résistance latente généralisée aux antimicrobiens dans les eaux usées

Une équipe de chercheurs a découvert que la résistance latente aux antimicrobiens est plus répandue dans le monde que la résistance connue. Ils appellent à une surveillance plus complète de la résistance dans les eaux usées, car les gènes problématiques du futur pourraient se cacher dans le vaste réservoir de gènes de résistance latents. La recherche a été publiée dans Nature Communications.

Un groupe de chercheurs a analysé 1 240 échantillons d’eaux usées provenant de 351 villes de 111 pays différents et a découvert que la résistance bactérienne latente aux antimicrobiens est répandue sur tous les continents du monde. La recherche a été coordonnée par l’Institut national de l’alimentation DTU au Danemark. Les gènes de résistance aux antimicrobiens examinés ne présentent pas actuellement de risque majeur, mais certains d'entre eux poseront probablement un risque majeur à l'avenir, selon les chercheurs qui, sur la base de l'étude, recommandent une surveillance accrue de la résistance aux antimicrobiens dans les eaux usées. La recherche a été publiée dans la célèbre revue Nature Communications (insérer le lien :

"La recherche montre que nous disposons d'un réservoir latent de résistance aux antimicrobiens qui est beaucoup plus répandu dans le monde que prévu", déclare la chercheuse Hannah-Marie Martiny, première auteure de l'étude avec le professeur agrégé Patrick Munk du DTU National Food Institute.

Les chercheurs ont comparé la répartition géographique des gènes de résistance aux antibiotiques latents et déjà actifs (ci-après appelés acquis) et ont découvert une répartition géographique beaucoup plus large des gènes de résistance latents que celle des gènes acquis.

Afin de contenir la future résistance aux antimicrobiens, nous pensons que la surveillance de routine de la résistance aux antimicrobiens dans les eaux usées devrait inclure les gènes de résistance latents en plus des gènes de résistance déjà acquis afin de répondre aux problèmes de demain. »

Patrick Munk, professeur agrégé, Institut national de l'alimentation DTU

Conformément aux recherches antérieures, l’étude montre que les gènes de résistance acquis sont présents en plus grande abondance dans les régions de l’Afrique subsaharienne, de l’Asie du Sud et du Moyen-Orient et Afrique du Nord (MENA) que dans d’autres parties du monde.

Espoir de pouvoir contenir une pandémie

Il est naturel que les bactéries possèdent des gènes qui peuvent les rendre résistantes aux antibiotiques. De tels gènes se trouvent partout, par exemple dans le sol, l'eau et chez l'homme. Cependant, notre utilisation d’antibiotiques et d’autres pressions environnementales (voir la section « Les pressions environnementales déterminent la résistance aux antimicrobiens » ci-dessous) ont entraîné la propagation de la résistance à un point tel que l’Organisation mondiale de la santé (OMS) a désigné la résistance aux antimicrobiens (RAM) comme une pandémie (insérer le lien :

Lorsque les chercheurs du monde entier étudient l’ampleur et la propagation du problème, ils se concentrent généralement sur les gènes de résistance déjà capables de passer d’un hôte bactérien à l’autre. Les gènes acquis de résistance aux antibiotiques posent un véritable défi car ils rendent difficile, voire impossible, le traitement des humains et des animaux avec des antibiotiques.

Une surveillance élargie donnerait l’espoir que les chercheurs puissent déterminer où et comment la résistance aux antimicrobiens apparaît et se propage, et qu’ils puissent cartographier l’écologie des gènes.

"En suivant les gènes de résistance aux antimicrobiens acquis et latents, nous pouvons obtenir un aperçu complet de la manière dont ils évoluent, changent d'hôte et se propagent dans notre environnement, prenant ainsi des mesures plus ciblées contre la résistance aux antimicrobiens (RAM). Les eaux usées constituent un moyen pratique et éthique de surveiller la RAM, car elles accumulent les déchets des humains, des animaux et de l'environnement immédiat", explique Hannah-Marie Martiny.

L’étude montre également qu’il existe plus de gènes de résistance latents répartis dans le monde que de gènes de résistance acquis. Ce n'est qu'en Afrique subsaharienne que l'on retrouve le même nombre.

"En général, je ne pense pas que nous devons trop nous inquiéter de la plupart des gènes latents de résistance aux antimicrobiens, mais je pense que certains d'entre eux poseront des problèmes à un moment donné, et nous aimerions savoir lesquels. Parce qu'avec cette connaissance, nous pouvons peut-être prédire quelles bactéries pourront être stoppées par quels médicaments à l'avenir", déclare Hannah-Marie Martiny ; Un avis que partage également Patrick Munk.

"À mesure que de nouveaux antibiotiques sont développés - un processus qui prend de nombreuses années - les bactéries ont peut-être déjà inventé de nouveaux 'ciseaux' capables de les détruire. Si nous pouvons étudier les deux types de gènes au fil du temps, nous pourrons peut-être déterminer lesquels des gènes latents deviennent des gènes de résistance problématiques, comment ils apparaissent et comment ils se propagent dans la région et dans les bactéries, et ainsi réduire le fardeau de la résistance aux antimicrobiens", explique Patrick Munk.

La résistance latente aux antibiotiques cartographiée à l’aide de la métagénomique fonctionnelle

Il existe plusieurs façons de tester si les gènes confèrent une résistance aux antibiotiques, à la fois par le biais de prédictions basées sur l’IA et d’expériences en laboratoire. Toutefois, les prévisions informatiques comportent une certaine incertitude, qui peut également fausser l’interprétation des résultats.

Les gènes de résistance latents sont identifiés en extrayant l’ADN d’un échantillon, puis en testant des fragments d’ADN aléatoires pour déterminer s’ils peuvent conférer une résistance aux antimicrobiens. La méthode s’appelle métagénomique fonctionnelle et consiste à insérer des fragments d’ADN dans une bactérie inoffensive. Les bactéries survivantes doivent avoir reçu un morceau d’ADN qui leur confère une résistance. Cela ne signifie pas nécessairement que le fragment d’ADN peut se déplacer naturellement entre les bactéries de l’environnement.

La différence entre les gènes de résistance latents et les gènes de résistance acquis réside précisément dans le fait que les gènes de résistance acquis sont connus pour être capables de se propager vers de nouveaux hôtes bactériens, tandis que les gènes de résistance latents peuvent se propager vers de nouveaux hôtes bactériens en laboratoire. Cependant, les chercheurs ne savent pas encore s’ils pourront éventuellement le faire dans l’environnement.

"Notre préoccupation est que certains gènes de résistance latents deviennent des gènes de résistance acquis et sont ainsi capables de se propager vers différents hôtes bactériens dans l'environnement. D'autant plus que la recherche montre également qu'ils sont présents en grand nombre dans de nombreux endroits du monde. C'est pourquoi nous aimerions les inclure dans la surveillance", explique Patrick Munk.

Les chercheurs ne savent pas encore dans quelle mesure les gènes de résistance latents se transforment en gènes de résistance acquis problématiques. Une surveillance complète des gènes de résistance latents et acquis permettra de répondre à cette question.

Peut empêcher le traitement des maladies infectieuses

La manière classique par laquelle la société prend conscience des gènes de résistance acquis passe par les maladies infectieuses qui ne peuvent pas être traitées avec des antibiotiques en raison de la résistance. Au DTU National Food Institute, il existe une vaste collection de gènes de résistance (insérer le lien :) qui sont utilisés par les médecins et les chercheurs du monde entier lorsqu'ils doivent déterminer si une bactérie est résistante aux antimicrobiens. Dans la présente étude, la présence de tous les différents gènes de résistance dans les échantillons d’eaux usées a été quantifiée afin de déterminer leur répartition géographique et écologique.

La pollution de l’environnement détermine la résistance aux antimicrobiens

L’environnement joue le rôle d’arbitre dans une course constante à l’élimination des bactéries résistantes. Lorsque des antibiotiques sont présents, les bactéries sensibles meurent en premier. Les quelques bactéries initialement porteuses d’un gène de résistance survivent et se multiplient. Les facteurs environnementaux suivants, par exemple, influencent quelles bactéries meurent et lesquelles survivent :

• Rückstände von Antibiotika in der Umwelt (aus Krankenhäusern, der Landwirtschaft, Abwasser) hemmen oder töten anfällige Bakterien und verschaffen resistenten Bakterien einen Vorteil, da sie sich leichter verbreiten können.
• Desinfektionsmittel und Biozide können bei wiederholter oder längerer Einwirkung Bakterien selektieren, die diese Mittel vertragen. Diese Bakterien tragen oft auch Gene, die eine antimikrobielle Resistenz verleihen.

Sources :