Nanofibrilles peptidiques auto-assemblées créées pour lutter contre les infections bactériennes intracellulaires

Des chercheurs ont développé un nouveau type de nanofibrilles peptidiques auto-assemblées, dotées de propriétés uniques leur permettant de détruire efficacement les bactéries pathogènes intracellulaires. Les résultats de cette importante étude sont publiés dans la revue Science Advances.

Quelle est l’essence de la nouvelle approche?

Les bactéries intracellulaires représentent un défi médical majeur, car elles échappent au système immunitaire et sont souvent résistantes aux antibiotiques traditionnels. Pour surmonter ces difficultés, une équipe de scientifiques dirigée par le Dr W. Yu a développé des molécules peptidiques capables de s'auto-assembler en nanofibrilles stables et possédant une activité antimicrobienne prononcée.

Les peptides ont été soigneusement conçus avec un équilibre spécifique de résidus d'acides aminés hydrophobes et hydrophiles. C'est cette conception qui leur permet de former spontanément des structures fibreuses appelées nanofibrilles. Ces structures sont stables dans les environnements biologiques et résistantes à la dégradation enzymatique, ce qui accroît considérablement leur potentiel thérapeutique.

Mécanisme d'action des nanofibrilles

Les chercheurs ont démontré que les nanofibrilles auto-assemblées:

1. Ils pénètrent efficacement dans les cellules infectées, contournant les barrières cellulaires, grâce à une combinaison optimisée d'acides aminés chargés et hydrophobes.
2. Ils atteignent l’espace intracellulaire où se trouvent les agents pathogènes bactériens, y compris les souches résistantes.
3. Ils perturbent l’intégrité des membranes bactériennes, entraînant leur mort rapide.

Une caractéristique importante des nouvelles nanofibrilles est qu’elles ont une activité prononcée à l’intérieur des cellules infectées, alors que les antibiotiques conventionnels ont du mal à atteindre ces bactéries et sont moins efficaces.

Détails et résultats de la recherche

Les expériences ont été menées sur des cultures cellulaires infectées par des bactéries pathogènes intracellulaires (par exemple, Listeria monocytogenes). Les tests ont révélé:

• Haute efficacité antimicrobienne de nouveaux peptides contre les pathogènes intracellulaires.
• Toxicité minimale pour les cellules hôtes, démontrant leur sécurité pour une utilisation potentielle.
• Résistance à la dégradation par les enzymes de l'organisme, ce qui permet l'utilisation de nanofibrilles sous forme de médicaments thérapeutiques à effet prolongé.

D’autres études utilisant la microscopie électronique ont confirmé la formation de nanofibrilles, et des analyses biochimiques ont montré que ces structures sont stables et présentent des caractéristiques physico-chimiques stables.

Importance pratique de la découverte

Les nanofibrilles développées représentent une alternative prometteuse aux antibiotiques traditionnels, notamment dans la lutte contre les infections difficiles à traiter. Elles peuvent être utilisées:

• Pour le traitement des infections intracellulaires, y compris les souches résistantes de bactéries contre lesquelles de nombreux antibiotiques sont inefficaces.
• Comme base pour l’administration d’autres médicaments dans les cellules, en raison de leur capacité à pénétrer les membranes cellulaires.
• Dans le cadre d'une thérapie complexe pour les maladies infectieuses graves telles que la tuberculose, la brucellose, la salmonellose et d'autres maladies causées par des agents pathogènes intracellulaires.

Cette approche peut également être adaptée pour créer de nouveaux matériaux et revêtements dotés de propriétés antimicrobiennes pour la prévention des infections nosocomiales.

Projets et perspectives d'avenir

À l'avenir, les chercheurs prévoient de poursuivre les tests sur des modèles animaux afin de confirmer l'efficacité et l'innocuité des nanofibrilles dans les organismes vivants. Par ailleurs, des travaux sont en cours pour optimiser la structure des peptides afin d'accroître leur efficacité contre diverses souches de bactéries intracellulaires.

La création de nanofibrilles peptidiques auto-assemblées ouvre ainsi une voie entièrement nouvelle dans le développement d'antibiotiques et de matériaux biomédicaux. Cette approche, basée sur l'auto-assemblage contrôlé de peptides, présente un potentiel considérable pour la médecine du futur, notamment face à la croissance de la résistance aux antibiotiques et aux nouveaux défis posés par les maladies infectieuses.