Une alternative aux antibiotiques pour traiter les infections urinaires

Des chercheurs ont signalé une nouvelle façon de traiter les infections des voies urinaires (IVU) chez la souris sans utiliser d'antibiotiques

Une infection urinaire est une infection qui touche n'importe quelle partie du système urinaire : les reins , les uretères, la vessie ou l'urètre. La plupart de ces infections affectent les voies urinaires basses, c'est-à-dire la vessie et l'urètre. Les infections urinaires sont causées par des micro-organismes, généralement des bactéries, qui vivent dans l'intestin et se propagent ensuite dans les voies urinaires. C'est le type d'infection bactérienne le plus fréquent et le plus récurrent, et une personne de tout âge ou sexe peut en contracter une. On estime que près de 100 millions de personnes contractent une infection urinaire chaque année et que près de 80 % des infections urinaires sont causées par la bactérie Escherichia coli (E. coli) . Ces bactéries vivent normalement sans danger dans l'intestin, mais peuvent se propager jusqu'à l'orifice des voies urinaires et remonter jusqu'à la vessie, où elles peuvent provoquer des problèmes. Les infections urinaires sont récurrentes car les populations bactériennes intestinales contaminent continuellement les voies urinaires avec des bactéries pathogènes. Les symptômes incluent des douleurs et des brûlures lors de la miction. Ces bactéries peuvent également atteindre les reins, provoquant douleurs et fièvre, et même passer dans le sang. Ces infections bactériennes sont traitées par des antibiotiques oraux. Malheureusement, les médecins manquent d'antibiotiques oraux pour traiter ces infections, principalement parce que les bactéries responsables deviennent de plus en plus résistantes à ces antibiotiques. Ainsi, la majorité des antibiotiques disponibles en pharmacie sont aujourd'hui inefficaces. La résistance aux antibiotiques est en augmentation dans le monde entier, et l'augmentation des souches résistantes de la bactérie Escherichia coli, responsable de la plupart des infections urinaires, en est un exemple flagrant. Lors de la première infection, un traitement antibiotique est efficace, mais en cas de récidive, 10 à 20 % des cas ne répondent pas à l'antibiotique utilisé précédemment. Pour traiter les infections urinaires récidivantes, les médecins n'ont d'autre choix que de prescrire des antibiotiques plus anciens et moins efficaces, ou d'administrer le médicament par voie intraveineuse, car la voie orale est devenue inefficace.

Médicament alternatif pour les infections urinaires

Une nouvelle étude menée par des chercheurs de la faculté de médecine de l'université Washington à Saint-Louis, aux États-Unis, révèle une nouvelle méthode de traitement des infections urinaires sans antibiotiques. L'objectif principal est d'empêcher les bactéries d'adhérer aux voies urinaires et ainsi de traiter l' infection. Cette approche novatrice permet de lutter contre les infections urinaires et la résistance aux antibiotiques, tout en offrant une alternative à notre dépendance à ces médicaments. Lors d'une infection urinaire, la bactérie Escherichia coli (E. coli ) se fixe d'abord aux sucres présents à la surface de la vessie grâce à de longs filaments appelés pili. Ces pili agissent comme un « Velcro », permettant aux bactéries d'adhérer aux tissus, de proliférer et de provoquer une infection. Les pili bactériens sont donc essentiels et les sucres auxquels ils se lient sont variés, E. coli semblant privilégier un sucre particulier : le mannose. Des chercheurs ont créé une version chimiquement modifiée du mannose, appelée mannoside. Lorsqu'ils ont libéré ces mannosides, les bactéries, via leurs pili, se sont fixées aux molécules de mannoside et ont ainsi été éliminées par l'urine, car ces molécules étaient libres. Le galactose, un sucre, se fixe aux protéines d'adhérence situées à l'extrémité des pili des bactéries. De même, les chercheurs ont synthétisé du galactoside, un antagoniste du galactose. Après avoir mis le galactoside en contact avec le galactose, les bactéries se sont fixées au galactoside plutôt qu'au galactose ancré dans les voies urinaires. Les bactéries ont été trompées ! Pour tester l'efficacité du galactoside, des souris ont reçu une injection d'E. coli , soit de galactoside, soit d'un placebo. On a observé une diminution significative du nombre de bactéries dans la vessie et les reins. L'association des deux traitements s'est avérée la plus efficace : le nombre de bactéries dans la vessie a été considérablement réduit et les bactéries ont été quasiment éradiquées dans les reins.

Ces deux inhibiteurs différents présentent un effet thérapeutique synergique, car les deux processus sont impliqués dans l'attachement bactérien lors de l'infection. Les pili bactériens se fixant au mannose jouent un rôle important dans la vessie, tandis que ceux se fixant au galactose sont plus importants dans les reins. Empêcher les bactéries de se fixer à ces sucres peut contribuer à combattre l'infection de la vessie et des reins. Cette étude, publiée dans les Proceedings of the National Academy of Sciences des États-Unis, est encourageante et suggère une nouvelle approche moléculaire « leurre » pour tromper les bactéries et les éliminer de l'organisme. Les pili utilisés comme cible dans cette étude sont présents chez la plupart des souches d' E. coli , ainsi que chez d'autres bactéries. Théoriquement, un traitement au mannoside pourrait éliminer de nombreuses autres bactéries, à l'instar d'un anticorps qui tue les bactéries en plus de sa cible. Cependant, cela peut provoquer un déséquilibre et entraîner la prolifération de bactéries pathogènes et la destruction des bactéries bénéfiques. Afin de comprendre ces phénomènes, les chercheurs ont mesuré la composition du microbiote intestinal après ce traitement au mannoside. Son effet sur les autres bactéries intestinales non responsables des infections urinaires était minime. Ceci contraste fortement avec les variations importantes de l'abondance de nombreuses espèces microbiennes observées après un traitement antibiotique d'une infection bactérienne.

Très optimiste pour l'avenir

Bien que la souche bactérienne n'ait pas été totalement éradiquée, les résultats sont néanmoins prometteurs. Puisque la bactérie ne peut survivre dans l'organisme, le risque de développement de résistances est moindre car, contrairement aux antibiotiques, le médicament ne forcerait pas les bactéries à mourir ou à développer une résistance pour survivre. L'objectif final est de gérer et de prévenir le problème courant des infections urinaires récurrentes en proposant une alternative aux antibiotiques. Ceci revêt une importance capitale compte tenu de la crise mondiale de la résistance aux antibiotiques. Ces résultats ont été validés chez la souris et des essais cliniques chez l'humain sont désormais prévus. Étant donné que la première étape pour de nombreuses bactéries pathogènes consiste à se lier à un sucre présent à la surface d'un substrat dans l'organisme, cette approche pourrait être appliquée à d'autres pathogènes que *E. coli* . En identifiant les protéines que la bactérie est susceptible d'utiliser pour se fixer à des sites spécifiques, nous devrions être en mesure de concevoir des composés capables d'inhiber cette liaison. Cependant, avant que le galactoside ne fasse l'objet d'essais cliniques chez l'humain, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour démontrer son innocuité et sa bonne absorption par voie orale. Néanmoins, il s'agit d'une étape importante vers le développement d'alternatives aux antibiotiques. Le mannoside n'étant pas un antibiotique, il pourrait potentiellement être utilisé pour traiter les infections urinaires causées par des souches bactériennes résistantes aux antibiotiques. La société Fimbrion Therapeutics, cofondée par les principaux auteurs de cette étude, développe des mannosides et d'autres médicaments comme traitements potentiels des infections urinaires. Fimbrion collabore avec le géant pharmaceutique GlaxoSmithKline au développement préclinique des mannosides pour lutter contre les infections urinaires chez l'humain.

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Sources)

Kalas V et al. 2018. Découverte, par analyse structurale, de ligands glycomimétiques de FmlH inhibiteurs de l'adhésion bactérienne lors d'infections urinaires. Proceedings of the National Academy of Sciences . DOI : https://doi.org/10.1073/pnas.1720140115

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