La dissémination de la pharmacorésistance par transfert de gène horizontal reste mal comprise à l’échelle cellulaire. En utilisant de la microscopie à fluorescence sur cellules vivantes, l’équipe de Christian Lesterlin, chercheur Inserm au sein du laboratoire « Microbiologie moléculaire et biochimie structurale » (CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1) à Lyon, a révélé la dynamique de l’acquisition de résistance par transfert de plasmide chez Escherichia coli. L’entrée du plasmide ADN simple brin dans la cellule receveuse est rapidement suivie par la synthèse de brin complémentaire, l’expression du gène plasmidique et la production de TetA, une pompe d’efflux de tetracycline. En présence d’antibiotiques inhibiteurs de la traduction, l’acquisition de la résistance dépend de la pompe d’efflux de médicaments multiples AcrAB-TolC, car même si elle est moins efficace, elle réduit tout de même les concentrations de tétracycline dans la cellule. La synthèse des protéines peut ainsi persister et l’expression de TetA peut être initiée immédiatement après l’acquisition du plasmide. L’activité d’efflux d’AcrAB-TolC peut également préserver l’acquisition de résistance par transfert de plasmide en présence d’antibiotiques ayant d’autres modes d’action.

Les chercheurs ont ainsi étudié en temps réel l’acquisition de la résistance en mettant une bactérie sensible à l’antibiotique en présence d’une bactérie résistante. Les résultats ont été publié dans le journal Science (Science  24 May 2019;364(6442):778-782;DOI: 10.1126/science.aav6390).

Image : Population de bactéries résistantes aux antibiotiques visualisées en microscopie à fluorescence en cellules vivantes. ©Christian Lesterlin