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Les antibiotiques ont sauvé des centaines de millions de vies. Voici comment ils fonctionnent

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Crédits : Richard Villalonundefined undefined/istock

Il est difficile d’estimer précisément le nombre de vies sauvées depuis l’introduction des antibiotiques. Toutefois, il est raisonnable de penser que ces médicaments, utilisés pour traiter une large gamme d’infections bactériennes, ont sauvé des centaines de millions de vies. Des infections telles que la pneumonie, la tuberculose, la septicémie et bien d’autres sont en effet aujourd’hui traitables grâce à ces médicaments. Les antibiotiques ont également été essentiels dans le traitement de nombreuses infections post-opératoires. Comment fonctionnent-ils ?

Un essor pendant la guerre

Le tout premier antibiotique, la pénicilline, fut découvert accidentellement par le chercheur écossais Alexander Fleming en 1928. Il observa qu’un type de champignon du genre Penicillium inhibait la croissance de certaines bactéries dans une de ses cultures de laboratoire. Cependant, à l’époque, la pénicilline n’était pas encore largement utilisée pour traiter les infections chez l’Homme, principalement en raison de problèmes de production et de stabilité. Pour que cela change, il aura fallu attendre les années 1940.

Au cours de la Seconde Guerre mondiale, la production de pénicilline s’est en effet intensifiée pour traiter les patients civils et militaires. Le développement de nouveaux antibiotiques s’est ensuite accéléré dans les années qui ont suivi, permettant ainsi le traitement d’un large éventail de maladies.

Deux types de bactéries

Vous l’avez compris, les antibiotiques agissent contre les infections bactériennes. En revanche, ils n’ont aucune utilité contre les virus. Ces derniers sont en effet des pathogènes complètement différents, tant sur le plan structurel que dans leur développement. Notez également que tous les antibiotiques ne sont pas efficaces contre les mêmes bactéries.

Le type d’antibiotique prescrit dépend donc du type de bactérie à l’origine de l’infection. La plupart appartiennent à deux types : Gram-positives et Gram-négatives. Les premières se caractérisent par une fine paroi cellulaire, tandis que les secondes ont des parois cellulaires à deux couches plus épaisses. Elles sont par conséquent moins pénétrables.

Pour être efficace, un antibiotique doit ainsi être capable de pénétrer avec succès dans l’un ou les deux types de parois cellulaires bactériennes. La plupart des antibiotiques sur le marché sont considérés comme à large spectre, ce qui signifie qu’ils sont efficaces contre des bactéries à la fois Gram-positives et Gram-négatives. À l’inverse, on distingue les antibiotiques à spectre étroit qui ne sont efficaces que contre des groupes de bactéries spécifiques et ciblés.

Comment agissent les antibiotiques ?

Les antibiotiques peuvent agir de différentes manières contre les bactéries en ciblant spécifiquement leurs structures et leurs fonctions essentielles.

Certains agissent en inhibant la synthèse des parois cellulaires. De ce fait, les antibiotiques provoquent l’éclatement et la destruction des bactéries, les rendant vulnérables aux attaques du système immunitaire.

D’autres agissent en interférant avec la synthèse des protéines bactériennes, qui sont essentielles à leur fonctionnement et à leur survie. En inhibant leur synthèse, les antibiotiques perturbent donc les processus vitaux des bactéries et entraînent leur mort.

Certains antibiotiques agissent de leur côté en interférant avec la synthèse de l’ADN ou de l’ARN dans les cellules bactériennes, qui sont indispensables pour la réplication et la transmission de l’information génétique. De ce fait, les antibiotiques empêchent leur multiplication.

Enfin, certains agissent en inhibant spécifiquement des enzymes impliquées dans des processus métaboliques vitaux pour les bactéries.

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Illustration de la destruction d’une bactérie. Crédits : Dr_Microbe/istock

Le problème de la résistance

Les antibiotiques auparavant efficaces pour traiter certaines infections peuvent devenir moins ou totalement inefficaces. Cela se produit à cause de l’utilisation excessive et inappropriée de ces médicaments. Avec le temps, et à force d’être exposées, les bactéries développent en effet des mutations génétiques favorisant le développement de souches résistantes. Ce phénomène entraîne alors des infections plus sévères.

Notez également que la résistance aux antibiotiques peut se propager entre différentes bactéries, y compris entre espèces différentes. Cela se fait par le biais de plasmides. Ils s’agit de petites molécules d’ADN autonomes présentes dans certaines bactéries. Ces plasmides ne sont pas essentiels à la survie de la cellule. En revanche, ils peuvent contenir des gènes supplémentaires qui confèrent des avantages sélectifs. Et certains de ces gènes portés par les plasmides codent pour des mécanismes de résistance aux antibiotiques.

Une bactérie peut alors transférer ces plasmides à d’autres bactéries directement par contact physique. Une bactérie peut également capter des fragments d’ADN provenant directement de son environnement. Concrètement, si une bactérie libère des fragments d’ADN portant des gènes de résistance, une autre peut alors les capturer et les intégrer à son propre génome.

La situation est telle que, selon l’OMS, les bactéries résistantes pourraient tuer jusqu’à dix millions de personnes d’ici 2050 si rien n’est mis en place pour endiguer le problème. Pour faire face, il est donc important de promouvoir une utilisation responsable de ces médicaments et de développer de nouvelles stratégies de traitement.