News-Medical parle au professeur Robert Bragg des désinfectants et de la manière dont ils pourraient aider les bactéries à devenir résistantes.
Qu’est-ce qui a provoqué vos recherches sur les bactéries et leur résistance?
Je suis impliqué dans la recherche sur le contrôle des maladies animales depuis de nombreuses années maintenant. Le contrôle de toute maladie dans une population (humaine ou animale) repose sur trois piliers principaux. Ce sont 1) les vaccinations et les vaccins, 2) les options de traitement (comme les antibiotiques pour les maladies bactériennes) et 3) la biosécurité.
Avec les problèmes sans cesse croissants de bactéries développant une résistance aux antibiotiques, il devient essentiel de rechercher des alternatives aux antibiotiques avant de ne plus avoir d’antibiotiques. La solution la plus probable à la crise de résistance aux antibiotiques (en particulier dans la production animale) serait une meilleure biosécurité.
La crise actuelle du COVID-19 a considérablement accru la conscience et la perception des gens de la biosécurité. Auparavant (il y a 10 à 15 ans), la perception était qu’il n’y avait aucune résistance aux désinfectants. Cependant, cela a radicalement changé depuis et une prise de conscience croissante et un champ de recherche se penchent sur le développement de la résistance aux désinfectants.
On a découvert que de nombreux mécanismes utilisés par les bactéries pour devenir résistantes aux antibiotiques peuvent également les rendre résistantes aux désinfectants. J’ai également été impliqué dans l’évaluation de l’efficacité des antimicrobiens pendant de nombreuses années, donc, étudier le développement de la résistance des bactéries aux désinfectants était la prochaine étape logique.
Les bactéries. Crédit d’image: peterschreiber.media/Shutterstock.com
Pourquoi la résistance aux antibiotiques est-elle l’un des plus grands défis mortels de notre époque? Quels facteurs ont conduit à cette résistance?
Le monde manque très rapidement d’antibiotiques. La plupart des personnes vivant aujourd’hui ont grandi à l’ère des antibiotiques où les infections bactériennes ne sont pas vraiment considérées comme un risque majeur pour la santé et où l’accent est désormais fermement mis sur les maladies virales. Il existe une différence fondamentale entre les bactéries et les virus quant à leur réplication.
Les virus animaux (y compris les humains) nécessitent une cellule vivante pour se répliquer. Le taux de réplication de la plupart des virus animaux est mesuré en jours. Ce taux de réplication lent permet au système immunitaire de l’hôte de développer et de contrôler l’infection virale.
Les bactéries, par contre, ne nécessitent pas d’hôte pour se répliquer et leur temps de doublement est enregistré en minutes. Une bactérie commune bien connue telle que Escherichia coli a un temps de doublement d’environ 20 min dans des conditions idéales. En d’autres termes, cela ne prend que 20 minutes pour une population de E. coli passer de 1 million à 2 millions et encore 20 minutes pour atteindre 4 millions, et ainsi de suite.
Sans antibiotiques, nous serons obligés de prendre les maladies bactériennes beaucoup plus au sérieux. Par exemple, à l’époque pré-antibiotique, on a estimé qu’une femme sur trois qui accouchait serait infectée par une bactérie au cours du processus et mourrait.
Le principal facteur qui a conduit à la crise imminente de la résistance aux antibiotiques est la mauvaise utilisation des antibiotiques par l’homme. Il y a eu beaucoup de discussions sur qui est à blâmer. Le côté humain aime à blâmer l’utilisation massive d’antibiotiques dans la production animale. Oui, cela a été un problème majeur. Il a été estimé que jusqu’à 70% de tous les antibiotiques produits ont été utilisés dans la production animale, principalement pour améliorer la production.
Cependant, les humains ne sont pas sans blâme. Dans le passé, vous ne quittiez pas la salle de consultation des médecins sans antibiotiques, qu’ils soient nécessaires ou non. Chaque personne qui n’a pas terminé son traitement antibiotique a également une part dans la cause du problème. Le temps de la faute est passé – nous devons chercher des solutions.
Que signifie le terme «biosécurité»?
La biosécurité désigne le processus consistant à empêcher le pathogène d’entrer en contact avec l’individu. Si cela peut être fait, il n’est pas nécessaire de suivre un traitement. La biosécurité est devenue très importante à l’ère du COVID-19. Le port de masques faciaux (qui réduirait le risque de contracter le COVID-19 jusqu’à 70%), le lavage et la désinfection réguliers des mains sont devenus courants. C’est une bonne chose mais cela peut devenir une arme à double tranchant.
Les niveaux de désinfectant actuellement en cours ont considérablement augmenté. Dans de nombreuses régions du monde, le contrôle de la qualité de ces désinfectants n’est peut-être pas tout à fait à la hauteur et nous pourrions utiliser plusieurs millions de litres de désinfectants de qualité inférieure aux normes. Cela va augmenter la résistance aux désinfectants dans la population bactérienne.
Comment les désinfectants agissent-ils pour tuer les virus?
Il existe deux types principaux de virus. Ce sont les virus enveloppés et les virus nus. Tous les virus ont du matériel génétique (ADN ou ARN) à l’intérieur d’une enveloppe protéique basique. Si c’est tout ce que possède le virus, ce sera un virus nu. Les virus enveloppés ont une couche supplémentaire (enveloppe) autour de la coquille protéique. Il s’agit d’une couche lipidique que le virus capte de la cellule hôte.
Les virus enveloppés sont généralement faciles à inactiver avec des désinfectants. Tout ce qui brise la couche lipidique empêchera le virus de revenir dans la cellule hôte. La plupart des désinfectants seront très efficaces contre les virus enveloppés. Heureusement, Covid-19 est un virus enveloppé. La structure de l’enveloppe du virus est très similaire à une bulle de savon. Lorsqu’une bulle de savon sèche, elle se brise. Dans une certaine mesure, c’est la même chose que pour les virus enveloppés.
Vous pouvez donc vous demander pourquoi cela inactive le virus? L’enveloppe du virus est utilisée pour entrer dans la cellule hôte. La meilleure façon d’expliquer cela est encore une fois une bulle de savon. Si vous avez une bulle de savon dans chaque main et que vous les réunissez, dès qu’elles se touchent, elles ne font plus qu’une. Il s’agit d’un processus similaire, qui se produit avec le virus enveloppé et la cellule hôte. Donc, si l’enveloppe du virus est perturbée, le virus ne peut plus pénétrer dans la cellule hôte et s’il ne peut pas pénétrer dans la cellule hôte, il ne peut pas provoquer de maladie!
Les virus nus, par contre, sont très résistants aux désinfectants et très peu de produits peuvent efficacement inactiver ces virus. Les mécanismes exacts de la façon dont les désinfectants inactifs virus nus ne sont pas connus, mais il doit s’agir d’une sorte de perturbation des récepteurs du virus.
Désinfectant. Crédit d’image: Maridav / Shutterstock.com
Comment la pandémie COVID-19 a-t-elle conduit à l’utilisation plus fréquente de désinfectants?
L’utilisation de désinfectants pour les mains pour prévenir l’infection au COVID-19 a considérablement augmenté dans le monde. Partout où vous allez, quelqu’un essaie de vaporiser quelque chose sur vos mains. Ceux-ci sont souvent dans des vaporisateurs non marqués et vous n’avez aucune idée de ce qu’il y a dans le vaporisateur. L’alcool est le désinfectant pour les mains de choix (non basé sur l’efficacité), mais l’une des plus grandes préoccupations est que de nombreuses personnes croient que si un peu est bon, plus c’est mieux. L’alcool ne doit pas être utilisé à une dilution de plus de 70%.
Si des niveaux d’alcool plus élevés sont utilisés, il s’évapore trop rapidement et le temps de contact n’est pas suffisant pour inactiver efficacement le virus. Il existe également des produits dans lesquels de très faibles niveaux d’autres désinfectants ont été ajoutés. Ces niveaux sont si bas qu’ils seront inférieurs à la concentration inhibitrice minimale de l’antimicrobien, et l’utilisation prolongée de ces produits de niveau inférieur à la CMI augmentera la résistance.
Pouvez-vous décrire comment vous avez mené vos dernières recherches sur les bactéries et les désinfectants?
Mon équipe de recherche travaille sur divers aspects de l’efficacité et de la résistance aux désinfectants depuis un certain temps et nous avons divers projets qui sont actuellement en cours. Récemment, nous avons identifié une souche très résistante d’un Serratia espèces de bactéries. Cette souche était nettement plus résistante à de nombreux désinfectants différents que la souche de référence. Cette grande différence dans les niveaux de sensibilité nous a permis d’étudier divers mécanismes de recherche possibles et également de rechercher de nouveaux mécanismes de résistance possibles.
Mme Samantha McCarlie a effectué un séquençage complet du génome de la souche hautement résistante et a identifié un plus grand nombre de nouveaux gènes dans la souche hautement résistante par rapport aux souches de référence ATCC. Elle travaille actuellement sur l’analyse transcriptomique pour rechercher quels gènes sont exprimés lorsque la bactérie est confrontée à des niveaux élevés de désinfectant dans l’environnement.
M. Gunther Staats étudie actuellement les pompes d’efflux qui ont été trouvées dans les souches hautement résistantes et il cherche à savoir si ces pompes d’efflux modifient la chimie du désinfectant qu’elles pompent, ou s’il s’agit simplement d’une action de pompage mécanique.
Mme Bernadette Belter a travaillé sur le métabolisme des désinfectants par la souche hautement résistante et elle a constaté que la bactérie pouvait se développer sur le désinfectant alors que c’était la seule source de carbone. Depuis, nous avons transféré Mme Belter à notre projet dans lequel nous tentons d’exprimer la protéine de pointe de la variante sud-africaine du COVID-19 (en collaboration avec le Dr Boucher).
Mme Boudine van der Walt étudie le rôle que jouent les plasmides dans le haut niveau de résistance et si ces plasmides sont transférables.
Pensez-vous que vos recherches nous aideront à mieux comprendre la résistance aux antibiotiques?
Notre objectif est de comprendre les mécanismes de résistance aux désinfectants et nous ne nous concentrons pas beaucoup sur la résistance aux antibiotiques. La résistance aux antibiotiques est un domaine bien étudié. Il existe des mécanismes de résistance qui sont partagés entre les antibiotiques et les désinfectants et nous examinons comment ces mécanismes augmentent la résistance aux désinfectants.
Nous avons, dans le passé, étudié diverses options pour le contrôle des maladies bactériennes dans une ère post-antibiotique, telles que la thérapie bactériophage et l’amélioration du développement de vaccins et nous avons conclu que dans la production animale, la meilleure option serait d’améliorer la biosécurité. Le développement de la résistance aux désinfectants aura un impact négatif sur cela, puis il en résulte un impact négatif sur la production animale.
Résistance aux antibiotiques. Crédit d’image: Kateryna Kon / Shutterstock.com
Quels conseils donneriez-vous aux personnes qui utilisent des désinfectants et des désinfectants pour les mains?
Les gens doivent s’assurer qu’ils n’utilisent que des désinfectants et des désinfectants pour les mains de bonne qualité, étayés par des données scientifiques valides et de préférence enregistrés. Les gens doivent également s’assurer que les instructions d’utilisation sont suivies de près.
Rendre un produit plus dilué que l’application recommandée peut avoir de graves conséquences sur le développement de la résistance à ces désinfectants et comme de nombreux mécanismes sont liés, augmenter également les niveaux de résistance aux antibiotiques.
Quelles sont les prochaines étapes de votre recherche?
Nous avons actuellement quelques projets liés aux travaux de désinfection qui sont actuellement en cours et en fonction des résultats des projets en cours, les prochaines étapes seront décidées.
Où les lecteurs peuvent-ils trouver plus d’informations?
Le meilleur endroit pour trouver des informations serait sur Researchgate où toutes les publications évaluées par des pairs peuvent être trouvées et la plupart peuvent être téléchargées. Mon lien Researchgate est: https://www.researchgate.net/profile/Robert_Bragg3
À propos du professeur Robert Bragg
Le professeur Robert Bragg a obtenu son B.Sc. diplôme en microbiologie et zoologie en décembre 1981, suivi d’un baccalauréat spécialisé en microbiologie obtenu en décembre 1982 et d’un M.Sc. diplôme en 1989, tous de l’Université du Witwatersrand. Il a obtenu un doctorat. de l’Université de Pretoria en mai 1996.
Le professeur Bragg a travaillé à l’Institut de recherche vétérinaire d’Onderstepoort de 1990 à 1998, où il a travaillé sur la maladie des poissons (bactérienne et virale). En 1998, il a rejoint la Faculté vétérinaire de l’Université de Pretoria où il a travaillé sur diverses maladies de la volaille, mais principalement sur le coryza infectieux et principalement sur le développement de vaccins.
En 1998, il a rejoint l’Université de l’État libre où il est toujours employé. Il est membre du sous-comité du Comité consultatif de la loi sur les organismes génétiquement modifiés (loi 15 de 1997) depuis juin 2008.
Ses responsabilités d’enseignement actuelles comprennent:
- MCBP 3724: Pathogènes et immunité (3rd an)
- MCBD 6824: (Bactériologie) Écologie bactérienne et taxonomie. (Hons)
- MCBD 6824: (Virologie) Écologie et taxonomie de la virologie. (Hons)
- DIM 607: Santé publique – Maîtrise en gestion des catastrophes
- DIM 608: Guerre biologique – Maîtrise en gestion des catastrophes
