Une bactérie vieille de 5 000 ans découverte dans la glace : elle résiste déjà à 10 antibiotiques modernes

Une découverte surprenante venue du froid

Les bactéries ont démontré au fil du temps une capacité exceptionnelle à s’adapter aux conditions les plus extrêmes de la Terre, qu’il s’agisse de chaleurs torrides ou de températures bien inférieures à zéro. Parmi ces environnements hostiles, les grottes de glace abritent une variété de micro-organismes constituant une source de diversité génétique encore peu étudiée par la science. C’est dans ce contexte que des chercheurs en Roumanie ont mené des investigations approfondies sur une souche bactérienne particulière.

Cette souche était, jusqu’à récemment, dissimulée dans une couche de glace vieille de 5 000 ans au sein d’une grotte souterraine glacée. Les scientifiques ont testé ses profils de résistance aux antibiotiques et ont mis en lumière une opportunité potentielle pour développer de nouvelles stratégies préventives. Leurs travaux, publiés dans la revue Frontiers in Microbiology, visent également à comprendre comment la résistance évolue et se propage naturellement.

Cette découverte soulève des questions fascinantes sur la biologie de ces organismes. En effet, l’étude de ces environnements isolés permet d’observer des mécanismes de défense biologique qui précèdent de plusieurs millénaires l’intervention de la médecine moderne. Le potentiel de recherche offert par ces grottes glacées s’avère donc considérable pour l’avenir de la microbiologie.

Un profil génétique complexe et paradoxal

L’organisme identifié est une souche du genre Psychrobacter, connue sous le nom de SC65A.3. Ce genre regroupe des bactéries spécifiquement adaptées aux environnements froids, dont certaines espèces peuvent provoquer des infections chez l’homme ou l’animal. Bien que ces bactéries présentent un potentiel biotechnologique reconnu, leurs profils de résistance aux antibiotiques restaient jusqu’alors largement méconnus des chercheurs.

Le Dr Cristina Purcarea, scientifique principale à l’Institut de Biologie de Bucarest de l’Académie Roumaine et auteure de l’étude, détaille les caractéristiques étonnantes de cette découverte : « La souche bactérienne Psychrobacter SC65A.3 isolée de la grotte de glace de Scarisoara, malgré son origine ancienne, montre une résistance à de multiples antibiotiques modernes et porte plus de 100 gènes liés à la résistance. Mais elle peut aussi inhiber la croissance de plusieurs

Une carotte de glace, témoin de 13 000 ans d’histoire

Pour mener à bien cette étude, l’équipe a dû extraire la matière première directement sur le terrain. Ils ont foré une carotte de glace de 25 mètres de long dans une zone de la grotte connue sous le nom de « Great Hall » (la Grande Salle). Ce prélèvement représente une chronologie géologique s’étendant sur 13 000 ans, offrant ainsi un véritable voyage dans le temps pour les microbiologistes.

La préservation de l’intégrité des échantillons était une priorité absolue. Afin d’éviter toute contamination extérieure, les fragments de glace extraits de la carotte ont été immédiatement placés dans des sacs stériles. Ils ont ensuite été maintenus à l’état congelé durant tout leur transport jusqu’au laboratoire, garantissant que les micro-organismes analysés provenaient bien de l’époque ciblée et non de l’environnement moderne.

Une fois en laboratoire, les chercheurs ont procédé à l’isolement de diverses souches bactériennes. Ils ont séquencé leur génome pour déterminer avec précision quels gènes permettent à la souche de survivre à de si basses températures, et lesquels sont responsables de la résistance et de l’activité antimicrobienne observées.

Résistance aux traitements modernes : le verdict

Les tests effectués sur la souche SC65A ont porté sur une batterie de 28 antibiotiques appartenant à 10 classes différentes. Ces médicaments sont ceux couramment utilisés ou réservés au traitement des infections bactériennes. L’objectif était de vérifier si les mécanismes prédits par l’analyse génétique se traduisaient par une résistance mesurable face aux effets des médicaments, y compris ceux identifiés comme possédant des gènes de résistance.

Les résultats ont confirmé les hypothèses génétiques. Comme le souligne le Dr Purcarea : « Les 10 antibiotiques pour lesquels nous avons trouvé une résistance sont largement utilisés dans les thérapies orales et injectables utilisées pour traiter une gamme d’infections bactériennes graves dans la pratique clinique. » Parmi les maladies concernées figurent la tuberculose, la colite et les infections urinaires, qui peuvent être traitées avec certains des antibiotiques auxquels la bactérie résiste, tels que la rifampicine, la vancomycine et la ciprofloxacine.

Le cas de SC65A.3 est particulier car il s’agit de la première souche de Psychrobacter chez laquelle une résistance à certains antibiotiques spécifiques a été détectée, notamment le triméthoprime, la clindamycine et le métronidazole. Ces molécules servent habituellement à traiter les infections urinaires, ainsi que les infections des poumons, de la peau, du sang et du système reproducteur. Ce profil suggère que les souches survivant dans le froid agissent comme des réservoirs de gènes de résistance, ces séquences d’ADN spécifiques qui les aident à survivre à l’exposition aux médicaments.

Entre menace environnementale et espoir médical

L’existence de telles souches bactériennes représente une situation à double tranchant pour l’humanité. Le Dr Purcarea met en garde tout en soulignant les opportunités : « Si la fonte des glaces libère ces microbes, ces gènes pourraient se propager aux bactéries modernes, ajoutant au défi mondial de la résistance aux antibiotiques. D’un autre côté, ils produisent des enzymes uniques et des composés antimicrobiens qui pourraient inspirer de nouveaux antibiotiques, des enzymes industrielles et d’autres innovations biotechnologiques. »

L’analyse du génome de Psychrobacter SC65A.3 a révélé près de 600 gènes dont les fonctions demeurent inconnues, suggérant une source encore inexploitée pour la découverte de nouveaux mécanismes biologiques. De plus, l’étude a mis en évidence 11 gènes potentiellement capables de tuer ou d’arrêter la croissance d’autres bactéries, de champignons et de virus, une piste cruciale dans un monde où la résistance aux antibiotiques est une préoccupation croissante.

L’exploration des génomes anciens souligne le rôle majeur que l’environnement naturel a joué dans la propagation et l’évolution de la résistance aux antibiotiques bien avant l’ère moderne. Le Dr Purcarea conclut avec prudence : « Ces bactéries anciennes sont essentielles pour la science et la médecine, mais une manipulation prudente et des mesures de sécurité en laboratoire sont essentielles pour atténuer le risque de propagation incontrôlée. »

Selon la source : phys.org

Créé par des humains, assisté par IA.