Les salmonelles survivent à l’antibiothérapie dans la pulpe blanche (rouge) de la rate. Crédit : Biozentrum, Université de Bâle
Les antibiotiques guérissent de nombreuses infections bactériennes. Cependant, certains patients souffrent d’une rechute. Un groupe de recherche de l’Université de Bâle a maintenant découvert pourquoi certaines bactéries peuvent survivre à l’antibiothérapie. L’équipe a découvert où les bactéries se cachent dans le corps et comment le propre système immunitaire du corps joue également un rôle important.
Les infections telles que la tuberculose ou la fièvre typhoïde sont causées par des bactéries et peuvent généralement être bien traitées avec des antibiotiques, du moins tant que les bactéries ne sont pas résistantes. Cependant, l’éradication complète de la bactérie ne peut pas toujours être réalisée. Chez certains patients, quelques bactéries survivent à l’antibiothérapie et peuvent provoquer une récidive de la maladie. Pendant longtemps, les scientifiques ont essayé de découvrir pourquoi les antibiotiques ne tuent pas toutes les bactéries.
Le groupe du professeur Dirk Bumann au Biozentrum, Université de Bâle, a maintenant montré que ce n’est pas – comme on peut s’y attendre – dû à des agents pathogènes dormants et donc insensibles. Au contraire, il existe certaines zones du tissu dans lesquelles les salmonelles responsables de la fièvre typhoïde peuvent survivre plus ou moins sans être affectées par les défenses immunitaires de l’organisme. Les chercheurs ont publié leurs résultats dans PNAS.
Examen des tissus tranche par tranche
“Après l’antibiothérapie, seulement environ une centaine de bactéries survit”, explique Dirk Bumann, le responsable de l’étude. “Traquer et étudier ces quelques salmonelles dans les tissus, c’est comme chercher l’aiguille dans la botte de foin.”
Afin de gérer cette tâche de Sisyphe, les chercheurs ont utilisé la tomographie en série à deux photons, une méthode utilisée auparavant en neurobiologie pour détecter les fibres nerveuses les plus fines du cerveau. Le scanner image la surface du tissu, puis coupe la couche supérieure. La nouvelle surface est à nouveau scannée, suivie de la coupe suivante. De cette façon, l’instrument se fraie un chemin, tranche par tranche, à travers tout le tissu. Cela fournit aux scientifiques une vue tridimensionnelle détaillée du tissu et révèle où se trouvent les quelques bactéries survivantes.
Caché dans la préfecture de police
Dans leur étude, les chercheurs ont imagé des rates de souris infectées. La plupart des salmonelles vivent dans la pulpe dite rouge de la rate, la station de recyclage des globules rouges. «Ici, Salmonella est presque totalement éliminée lors d’un traitement antibiotique», explique Jiagui Li, l’un des trois premiers auteurs de l’étude. Certaines Salmonella vivent également dans une autre région de la rate, la pulpe blanche, où les réponses immunitaires sont normalement initiées. Dans cette région, cependant, l’antibiothérapie est plutôt inefficace. La pulpe blanche devient ainsi le foyer principal des salmonelles survivantes. « C’est ironique que les agents pathogènes se cachent dans le corps exactement là où ils devraient être détectés en tant que coupables et qu’une défense efficace contre eux devrait être activée », déclare Bumann.
Les antibiotiques seuls ne suffisent pas
Comment les bactéries survivent-elles dans cet endroit surprenant ? Les scientifiques ont découvert que les antibiotiques seuls ne peuvent pas éradiquer les salmonelles des tissus, mais ont besoin de l’aide du système immunitaire pour éliminer toutes les bactéries. En particulier, les neutrophiles, les globules blancs qui combattent efficacement les bactéries, sont essentiels. Pour une éradication réussie de Salmonella, les neutrophiles doivent travailler avec l’antibiotique pendant plusieurs jours. Dans la pulpe blanche, cependant, il n’y a que peu de neutrophiles et leur nombre s’effondre au cours du traitement. Avec le soutien de la décoloration des neutrophiles de l’hôte, l’antibiotique seul ne peut pas éradiquer la salmonelle locale.
Pour surmonter ce problème, l’équipe de recherche a essayé de renforcer les défenses de l’organisme à l’aide d’une thérapie immunitaire appliquée simultanément. “Cette approche peut aider à stimuler le système immunitaire et à maintenir une densité élevée de neutrophiles sur une plus longue période”, explique Bumann. En effet, une telle thérapie d’appoint peut conduire à une élimination plus efficace des bactéries, ouvrant de nouvelles voies pour prévenir les rechutes.
Référence : « La compartimentalisation des tissus permet la persistance de Salmonella pendant la chimiothérapie » 13 décembre 2021, Actes de l’Académie nationale des sciences.
DOI : 10.1073/pnas.2113951118
