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Des chercheurs de l'Université de Genève ont montré que la bactérie commune Pseudomonas aeruginosa peut développer une résistance à l'imipénem, un antibiotique de dernier recours, lorsqu'elle est exposée à des métaux lourds comme le cobalt, le cadmium ou le zinc, et ce même à des concentrations très faibles. Comme le précise l'article paru dans la revue The Journal of Biological Chemistry du 5 mars 2004, ces éléments se retrouvent fréquemment dans les sols contaminés et le zinc intervient dans la fabrication de certains instruments médicaux.«Le travail a commencé sur une ancienne décharge de voitures, explique Karl Perron, du Département de microbiologie et de médecine moléculaire. Nous avons remarqué que Pseudomonas aeruginosa survit sur ces sols pollués en développant une résistance à la toxicité des métaux lourds. A notre grande surprise, ces mêmes bactéries présentaient aussi une résistance contre l'imipénem, un antibiotique de dernier recours.»Les chercheurs ont découvert que Pseudomonas aeruginosa possède un dispositif de défense composé d'un senseur, qui détecte la présence de métaux lourds, et d'un régulateur, qui s'empresse, en cas de contamination, d'activer certains gènes. Lorsque la bactérie se retrouve dans un milieu contenant du zinc, du cobalt ou du cadmium, ce mécanisme lance la fabrication de «pompes», appelées système d'efflux, destinées à évacuer les métaux lourds hors de ces cellules. Ce même signal entraîne en même temps la fermeture des porines OprD, qui sont des passages naturels à travers la membrane de la cellule. Justement ceux que l'imipénem utilise pour entrer dans la bactérie et la tuer.Cette double réaction de défense se met en marche même lorsque les métaux lourds ne sont présents que sous forme de traces. Si les doses de zinc, cobalt ou cadmium deviennent plus importantes, les bactéries subissent une sélection sévère qui ne laisse survivre que celles ayant un système d'efflux continuellement enclenché et leurs porines OprD définitivement closes.Les chercheurs se sont ensuite rendu compte que certains cathéters urinaires utilisés dans les hôpitaux contiennent du zinc et en relâchent en concentrations suffisantes pour que Pseudomonas aeruginosa devienne résistante à l'imipénem. Un traitement à cet antibiotique chez des patients développant une infection urinaire après la mise en place d'un tel instrument risquerait donc de s'avérer inefficace.Le zinc et le cadmium sont également présents dans les sols, en raison de près d'un siècle de pollution. Pour l'instant, aucune bactérie prélevée sur des terrains contaminés n'a présenté de résistance aux antibiotiques. Mais pour les chercheurs, ce n'est qu'une question de temps.