Des images montrent les effets de la rifampicine sur les bactéries E. coli
Les scientifiques ont capturé les premières images détaillées révélant comment l'antibiotique courant rifampicine perturbe les bactéries E. coli au niveau moléculaire. En utilisant la tomographie cryo-électronique avancée, les chercheurs ont visualisé le médicament se liant à la machinerie bactérienne, arrêtant la croissance. Les résultats, publiés dans Nature, offrent de nouveaux aperçus sur les mécanismes des antibiotiques.
Des chercheurs de l'Université de Bâle en Suisse ont produit des images microscopiques extraordinaires démontrant l'action de la rifampicine, un antibiotique largement utilisé, sur les bactéries Escherichia coli (E. coli). La rifampicine, connue pour traiter la tuberculose et d'autres infections bactériennes, cible l'enzyme ARN polymérase, essentielle pour la transcription bactérienne.
L'étude a employé la tomographie cryo-électronique, une technique qui gèle les échantillons dans de la glace vitrifiée pour préserver leur état naturel et permet une imagerie tridimensionnelle à haute résolution. Cette méthode a révélé que la rifampicine se lie directement à l'ARN polymérase, la piégeant dans un complexe bloqué et empêchant l'élongation des brins d'ARN messager. En conséquence, les bactéries ne peuvent pas produire les protéines nécessaires, entraînant un arrêt de la croissance et une mort éventuelle.
Le chercheur principal Stefan Rieder de l'Université de Bâle a expliqué l'importance : « Ces images fournissent un aperçu sans précédent du mécanisme d'action de l'un des antibiotiques les plus importants en usage clinique. » Les visuels montrent des amas denses de complexes de transcription bloqués s'accumulant à l'intérieur des cellules E. coli peu de temps après l'exposition au médicament, contrastant avec les cellules non traitées où la transcription se déroule sans heurts.
La recherche, détaillée dans un article publié dans Nature le 16 octobre 2024, s'appuie sur des décennies de connaissances biochimiques sur la rifampicine mais marque la première visualisation directe de ses effets dans des environnements bactériens vivants. Auparavant, les scientifiques s'appuyaient sur des méthodes indirectes comme la cristallographie aux rayons X de composants isolés. Cette avancée pourrait informer le développement de nouveaux antibiotiques face à la montée de la résistance antimicrobienne, bien que l'étude se soit concentrée uniquement sur E. coli et les interactions spécifiques de la rifampicine.
Aucun calendrier préalable pour l'expérience n'a été spécifié au-delà du processus d'imagerie, qui a eu lieu sur plusieurs heures après l'exposition. Ce travail met en lumière le potentiel de la tomographie cryo-électronique pour étudier les interactions médicament-bactérie, offrant une vue équilibrée de l'efficacité des antibiotiques sans aborder directement les problèmes plus larges de résistance.