Comment la recherche sur les bactéries de l’espace peut nous aider à lutter contre la résistance aux antibiotiques sur Terre ?

Comment la recherche sur les bactéries de l’espace peut nous aider à lutter contre la résistance aux antibiotiques sur Terre ?

16 mai 2019 Non Par Valérie

Les astronautes doivent composer avec l’affaiblissement de leur système immunitaire lorsqu’ils voyagent dans l’espace. Les astronautes à bord de la Station spatiale internationale vivent et travaillent dans un lieu hyper-organisé rempli d’ordinateurs et d’expériences en laboratoire mais au niveau microscopique, la SSI comme nos maisons et nos lieux de travail, regorge de bactéries. Et dans l’espace, la microgravité (apesanteur), le rayonnement cosmique et le stress psychologique peuvent affaiblir le système immunitaire des astronautes mais en même temps, pousser les bactéries à se renforcer.

Une étude récente a montré qu’un revêtement antimicrobien à base d’argent et de ruthénium réduit considérablement le nombre de bactéries sur les surfaces contaminées de la SSI. Cependant, un revêtement appelé AGXX, fabriqué par la société allemande Largentec Vertriebs à Berlin, pourrait protéger les futurs astronautes.

Ici sur Terre, le revêtement est actuellement en essai pour son utilisation possible dans les hôpitaux et dans les systèmes médicaux et aquatiques.

« Les vols spatiaux peuvent transformer des bactéries inoffensives en agents pathogènes potentiels », a déclaré Elisabeth Grohmann, professeure de microbiologie au département des sciences de la vie et de la technologie de la Beuth University of Applied Sciences à Berlin. « De plus, les gènes responsables de ces nouvelles caractéristiques peuvent être facilement partagés entre différentes espèces de bactéries par contact direct ou dans la « matrice » de bave qu’elles sécrètent, a-t-elle renforcé.

Une étude fructueuse

Grohmann et ses collègues ont mené leur étude de 2013 à 2015. Les membres de l’équipage de la SSI ont appliqué le AGXX sur la surface extérieure des toilettes.

« Nous avons appliqué avec succès AGXX, un nouveau matériau antimicrobien qui peut être utilisé comme revêtement pour pratiquement tous les types de matériaux, des métaux au plastique », a déclaré Grohmann.

Il réduit fortement la croissance des bactéries y compris de nombreuses bactéries pathogènes dangereuses. Le revêtement tue les bactéries en important des substances toxiques très réactives (espèces réactives de l’oxygène) dans les cellules bactériennes. Ces substances attaquent les biomolécules des membranes bactériennes, tuant ainsi les bactéries.

Après six mois, aucune bactérie n’a été récupérée sur les surfaces enduites de la SSI, même après 12 et 19 mois, d’après Grohmann. Seulement 12 bactéries au total soit une réduction de 80 % par rapport aux surfaces non enduites. Un revêtement régulier en argent analysé pour comparaison avait seulement un léger effet antimicrobien et réduit de 30 % le nombre de bactéries.

« Les matériaux d’essai antimicrobiens sont des surfaces statiques où les cellules mortes, les particules de poussière et les débris cellulaires peuvent s’accumuler au fil du temps et interférer avec le contact direct entre la surface antimicrobienne et les bactéries ».

AGXX contient de l’argent et du ruthénium conditionnés par un dérivé vitaminique. Les effets sont semblables à ceux de l’eau de Javel, sauf que le revêtement se régénère de lui-même, de sorte qu’il ne s’use jamais. Néanmoins, il faut souligner que » l’étude a été entreprise non pas en raison de problèmes de santé des membres de l’équipage mais de la corrosion des matériaux de la SSI causée par la croissance microbienne et les biofilms sur les joints en caoutchouc, les fenêtres et différentes surfaces matérielles », a souligné Grohmann.

Vers la comparaison de la Terre et de l’Espace

David Coil, microbiologiste et chercheur à l’Université de Californie, a également participé à des études publiées sur les bactéries de la SSI dans l’optique de  » prélever un groupe de bactéries sur Terre et comparé leur croissance sur la SSI et sur Terre ».

« Nous avons constaté que presque toutes les bactéries se développaient de façon très semblable, et que l’une d’entre elles se développait mieux dans l’espace. Nous n’avons pas examiné la résistance aux antibiotiques, la formation de biofilms ou quoi que ce soit du genre mais plutôt une étude de séquençage de l’ADN de la SSI. Nous avons examiné quelles bactéries étaient présentes sur les surfaces de la SSI. Notre principal message à retenir était que la SSI est dominée par des bactéries d’origine humaine et qu’en fait, elle ressemble beaucoup à une maison sur Terre », a-t-il ajouté, insistant sur le fait que le revêtement antimicrobien semble bien fonctionner sur Terre et à la SSI, mais que l’étude récente s’inscrit « dans un contexte plus alarmant que ce que je crois justifié ».

En effet, certains travaux montrent que les bactéries se comportent différemment sur la SSI (formation de biofilms) mais pratiquement aucun de ces travaux ne s’est traduit par une augmentation réelle de la virulence ou du risque. « Les auteurs de l’étude ont déclaré que 60 % de leurs souches bactériennes présentaient une résistance à trois antibiotiques ou plus », indique David Coil, mais cette constatation ne signifie rien sans comparaison avec des souches équivalentes sur Terre, souligne-t-il, car tous les « pathogènes humains » proviennent de groupes qui sont connus pour former des biofilms, résister aux antibiotiques et subir un transfert génétique horizontal ».

Il peut s’agir d’un agent pathogène et d’une bactérie importante et bénéfique pour l’Homme. Je trouve très trompeur de ne rapporter que ce genre de données de la SSI. Il est facile de déduire que ces traits sont justes parce que « les bactéries provenaient de la SSI », selon David Coil, qui affirme que « l’étude ne traite pas non plus de la notion de bactéries neutres et bénéfiques ».

Est-on trop « propre » pour cette étude ?

Les données recueillies dans les hôpitaux révèlent que lorsque le personnel médical travaille fort pour créer un environnement stérile, ce dernier a tendance à être colonisé par les organismes les plus résistants et potentiellement dangereux. Les astronautes ont un impact sur la fonction immunitaire dans l’espace car certaines bactéries se comportent différemment sur la SSI.

Mais David Coil ne pense pas qu’il soit justifié d’avancer l’idée que : « Les vols spatiaux peuvent transformer des bactéries inoffensives en agents pathogènes potentiels ». Bien sûr, il dit « potentiel », mais je pense toujours que la personne moyenne qui lit cette phrase comprendrait que le vol spatial rend ces insectes dangereux. Bien que je pense que les données présentées dans ce document sont exactes, il me semble qu' »elles s’inscrivent dans un contexte trop effrayant et qu’elles ne sont peut-être pas le genre de solution que nous recherchons pour les voyages spatiaux », a-t-il poursuivi.

Les usages potentiels pour le futur

Le revêtement antimicrobien a peut-être encore un bel avenir dans l’espace et sur Terre. La première étude a été menée avec succès depuis plusieurs années, mais elle n’a pas encore été publiée et d’autres essais portent sur son utilisation comme revêtement antimicrobien pour les pansements de plaies, comme composant destructeur de germes dans les onguents et les lotions et dans les systèmes de filtration d’eau.

Un autre test en cours examine l’effet de l’AGXX sur les endospores bactériennes, la forme de vie la plus résistante de certaines bactéries ainsi que sur les virus pathogènes humains capables de causer des maladies, dit-elle.

L’Institut des problèmes biomédicaux de l’Académie des sciences de Russie à Moscou vient d’inaugurer une étude de quatre mois portant sur l’isolement de l’antibactérien dans un habitat humain, un test préliminaire et de préparation pour de futures expériences sur Mars et sur la Lune.

Cette étude, financée par l’Agence spatiale européenne et la NASA, a pour but d’identifier les bactéries qui survivent dans les zones recouvertes d’antimicrobiens et d’évaluer les risques possibles pour la santé des membres d’équipage, notamment la résistance aux antibiotiques, la production de toxines, les facteurs de virulence et la formation de biofilms.