Deux longueurs d'onde de lumière se sont révélées efficaces contre les antibiotiques

18 juillet 2023

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par Applied Microbiology International

Les scientifiques ont combiné deux longueurs d'onde lumineuses pour désactiver une bactérie invulnérable à certains des antibiotiques les plus utilisés au monde, laissant espérer que ce régime pourrait être adapté en tant que traitement désinfectant potentiel.

Sous la direction du chef de projet, le Dr Gale Brightwell, des scientifiques de l'AgResearch de Nouvelle-Zélande ont démontré l'efficacité antimicrobienne nouvelle d'une combinaison de deux longueurs d'onde de lumière contre une « superbactérie » connue sous le nom de bêta-lactamase à spectre étendu résistante aux antibiotiques E. coli.

La résistance aux antimicrobiens (RAM) constitue une menace mondiale majeure et de plus en plus préoccupante pour la santé humaine et animale, avec 10 millions de décès dus à la RAM qui devraient survenir chaque année après 2050. Il existe désormais un besoin crucial de développer des technologies antimicrobiennes sûres et efficaces qui n'entraînent pas d'effets indésirables. dans la résistance nouvelle et émergente, a expliqué l’auteur correspondant Amanda Gardner.

Une combinaison de lumière UVC lointaine (222 nm) et de LED bleue (405 nm) s'est avérée efficace pour inactiver un large éventail de micro-organismes tout en étant beaucoup plus sûre à utiliser et à manipuler par rapport aux UVC traditionnels à 254 nm. dit.

"Les E. coli que nous avons choisis pour cette enquête étaient des bêtalactamases à spectre étendu produisant des E. coli (ESBL-Ec), car ces bactéries produisent des enzymes qui décomposent et détruisent les antibiotiques couramment utilisés, notamment les pénicillines et les céphalosporines, rendant ces médicaments inefficaces pour traiter les infections », a-t-elle déclaré.

"Cette résistance intrinsèque signifie qu'il existe moins d'options antibiotiques disponibles pour traiter les infections à entérobactéries productrices de BLSE. Dans de nombreux cas, même les infections courantes telles que les infections des voies urinaires nécessitent des traitements plus complexes. Au lieu de prendre des antibiotiques oraux à domicile, les patients atteints de ces infections pourraient nécessitent une hospitalisation et des antibiotiques carbapénèmes intraveineux (IV).

"Le couplage de la lumière UVC lointaine et de la lumière LED bleue augmente l'efficacité des deux lumières individuelles grâce au déploiement de différents mécanismes d'inactivation des micro-organismes. Il existe un grand potentiel pour que ces deux longueurs d'onde lumineuses soient utilisées ensemble dans de nombreuses applications où la sécurité du l'utilisateur final est de la plus haute importance", a-t-elle déclaré.

L’équipe a découvert qu’une combinaison de double lumière UVC lointaine et LED bleue pourrait être utilisée pour désinfecter les E. coli résistantes aux antibiotiques et sensibles aux antibiotiques, offrant ainsi une technologie non thermique qui pourrait ne pas entraîner davantage de résistance aux antibiotiques.

Cependant, s’ils étaient exposés à des niveaux sublétaux de lumière UVC double et lointaine, les E. coli résistants aux antibiotiques testés présentaient une tolérance à la lumière. Une découverte surprenante était que cette tolérance à la lumière n'était présentée que par l'E. coli résistant aux antibiotiques et non par l'E. coli sensible aux antibiotiques qui a également été testé.

Gardner affirme que des travaux supplémentaires sont nécessaires pour comprendre si la tolérance à la lumière est due à un changement génétique ou à un autre mécanisme.

"Il est également important d'étudier le développement d'une tolérance à la lumière chez d'autres bactéries résistantes aux antimicrobiens et de déterminer la dose minimale de lumière UVC lointaine qui peut créer une tolérance à la lumière ainsi que le potentiel de développement ultérieur d'une résistance à d'autres choses telles que les désinfectants, la chaleur et le pH des bactéries à des fins d'application", a-t-elle déclaré.

Les résultats sont publiés dans le Journal of Applied Microbiology.

Plus d'information: Amanda Gardner et al, Tolérance à la lumière des souches d'Escherichia coli produisant des ß-lactamases à spectre étendu après une exposition répétée aux UVC lointains et à la lumière LED bleue, Journal of Applied Microbiology (2023). DOI : 10.1093/jambio/lxad124