Multiscale fluorescence imaging of Pseudomonas aeruginosa : from cell morphogenesis to antibiotic resensitization

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Imagerie par fluorescence à différentes échelles de Pseudomonas aeruginosa : de la morphogenèse cellulaire à la resensibilisation aux antibiotiques La bactérie à Gram négatif Pseudomonas aeruginosa est l'un des pathogènes opportunistes les plus préoccupants en milieu hospitalier. Sa résistance croissante aux antibiotiques constitue une menace majeure pour les efforts mondiaux de lutte contre les infections. Dans ce travail, des approches d'imagerie par fluorescence à différentes échelles ont été mises en œuvre pour étudier P. aeruginosa, tant au niveau unicellulaire qu'au sein de biofilms. Ces approches ont été combinées à des outils génétiques, à l'interférence par CRISPRi, à la cytométrie en flux et électronique, à des analyses transcriptomiques et à des tests de motilité, afin d'examiner deux processus associés à la surface cellulaire essentiels à la viabilité de P. aeruginosa. Dans un premier temps, l'étude s'est concentrée sur le rôle des protéines morphogénétiques de type actine MreBCD chez P. aeruginosa. Nos résultats montrent que l'actine bactérienne MreB est cruciale pour le maintien de la forme en bâtonnet, la motilité, l'organisation des biofilms et la modulation de la sensibilité aux antibiotiques β-lactamines, bien qu'elle ne soit pas indispensable à la viabilité de P. aeruginosa. En revanche, les protéines MreC et MreD se sont révélées essentielles, tant pour la viabilité cellulaire que pour la morphogénèse. La deuxième partie de l'étude a porté sur la resensibilisation de P. aeruginosa à la colistine, un antibiotique de dernier recours appartenant à la famille des peptides antimicrobiens cationiques ciblant les lipopolysaccharides de la membrane externe. L'ivacaftor, une petite molécule approuvée en clinique pour le traitement de la mucoviscidose, s'est avérée restaurer l'efficacité de la colistine contre des souches résistantes. Cette synergique a été observé aussi bien chez les cellules planctoniques que dans les biofilms de P. aeruginosa, y compris sur des cellules cultivées sur des épithéliums bronchiques humains primaires, mimant une infection pulmonaire. Un effet synergique comparable a également été observé chez Klebsiella pneumoniae et Escherichia coli. Les mécanismes sous-jacents à cette synergie colistine-ivacaftor ont été explorés par une analyse transcriptomique (RNA-seq), permettant d'identifier plusieurs gènes candidats étudiés plus en détail.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.