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Des enzymes pour bloquer la communication bactérienne, une alternative aux antibiotiques ? - 25/10/16

Doi : 10.1016/j.pharma.2016.06.005 
B. Rémy a, b, L. Plener b, M. Elias c, D. Daudé b, , E. Chabrière a,
a IRD 198, Inserm 1095, URMITE, UM63, CNRS 7278, Aix Marseille université, 13385 Marseille cedex 05, France 
b Gene&GreenTK, faculté de médecine, 27, boulevard Jean-Moulin, 13385 Marseille cedex 5, France 
c Department of Biochemistry, Molecular Biology and Biophysics & Biotechnology Institute, University of Minnesota, 55108 St. Paul, MN, États-Unis 

Auteurs correspondants.

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Résumé

De nombreuses bactéries utilisent un système de communication, appelé quorum sensing (QS), pour échanger de l’information et synchroniser leur comportement proportionnellement à leur densité de population. Pour cela, elles utilisent des molécules médiatrices, les auto-inducteurs (AI), sécrétées dans l’environnement pour se signaler les unes aux autres et réguler l’expression de certains gènes. Les caractères phénotypiques régulés par le QS sont multiples mais certains tels que la pathogénicité, la formation de biofilm ou la résistance aux agents antibactériens sont particulièrement problématiques. Cibler le QS afin de bloquer la communication bactérienne constitue une approche prometteuse pour contrôler les bactéries. Cette stratégie, appelée quorum quenching (QQ), peut être réalisée en utilisant des molécules inhibitrices du QS ou des enzymes dégradant les AI. Le QQ présente un fort intérêt car, contrairement aux antibiotiques, il n’induit pas la mort de la bactérie mais l’empêche simplement d’adopter certains phénotypes comme la virulence. Même si la pression de sélection appliquée n’est pas nulle, elle n’en reste pas moins faible comparée aux méthodes bactéricides et devrait limiter l’apparition de phénomène de résistance. L’utilisation d’enzymes est notamment prometteuse car elles peuvent être utilisées, de manière extracellulaire et en quantité catalytique, pour dégrader les molécules médiatrices sécrétées dans l’environnement. Cette revue dresse un inventaire des différentes applications médicales du QQ par voie enzymatique avant de s’intéresser aux éventuels phénomènes de résistance qui pourraient émerger.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Summary

Quorum sensing (QS) is used by bacteria to communicate and synchronize their actions according to the cell density. In this way, they produce and secrete in the surrounding environment small molecules dubbed autoinducers (AIs) that regulate the expression of certain genes. The phenotypic traits regulated by QS are diverse and include pathogenicity, biofilm formation or resistance to anti-microbial treatments. The strategy, aiming at disrupting QS, known as quorum quenching (QQ), has emerged to counteract bacterial virulence and involves QS-inhibitors (QSI) or QQ-enzymes degrading AIs. Differently from antibiotics, QQ aims at blocking cell signaling and does not alter bacterial survival. This considerably decreases the selection pressure as compared to bactericide treatments and may reduce the occurrence of resistance mechanisms. QQ-enzymes are particularly appealing as they may disrupt molecular QS-signal without entering the cell and in a catalytic way. This review covers several aspects of QQ-based medical applications and the potential subsequent emergence of resistance is discussed.

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Mots clés : Quorum sensing, Virulence bactérienne, Quorum quenching, Biofilm, Lactonase

Keywords : Quorum sensing, Bacterial virulence, Quorum quenching, Biofilm, Lactonase


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Vol 74 - N° 6

P. 413-420 - novembre 2016 Retour au numéro
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