De nombreux microbes vivent dans des communautés polymicrobiennes qui jouent un rôle fondamental dans divers écosystèmes, depuis le sol et l’eau jusqu’au corps humain. Au sein de ces communautés structurées, les micro-organismes s’engagent dans des interactions étroites, échangeant des substrats et des métabolites. Les biofilms représentent une forme prévalente de vie microbienne également impliquée dans des mécanismes pathogènes à l’origine de maladies.
Il est essentiel de comprendre la dynamique des interactions microbiennes au sein des biofilms pour contrôler les infections et décrypter le comportement des bactéries, en particulier en ce qui concerne la santé humaine.
L’étude des interactions entre communautés microbiennes permet de mieux comprendre le rôle des bactériocines et d’améliorer les stratégies de santé publique en vue d’une meilleure gestion des maladies.
Avantage concurrentiel des souches productrices de bactériocines
Réalisé avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie (MSCA), le projet BOB étudie le rôle des peptides bactériocines antimicrobiens au sein des communautés des biofilms. Par convention, on considère que les bactériocines servent d’arme contre les cellules bactériennes voisines dans la lutte pour les ressources communes. Elles peuvent par ailleurs avoir d’autres fonctions écologiques, par exemple en facilitant la libération d’ADN pour la transformation naturelle.
«Les bactériocines sont largement étudiées pour leurs applications dans les domaines de l’alimentation et de la santé et sont traditionnellement considérées comme un mécanisme de défense bactérienne. Toutefois, on sait peu de choses sur les autres fonctions que les bactériocines pourraient jouer, comme leur rôle dans les biofilms», explique Sara Arbulu Ruiz, boursière MSCA.
Les bactériocines sont largement répandues et présentent une diversité remarquable en termes de spectre antimicrobien et de mode d’action. Le projet BOB s’est concentré sur Streptococcus mutans, une bactérie étroitement liée aux maladies bucco-dentaires telles que la parodontite et les caries. Adoptant une approche multifacettes, les chercheurs ont tenté d’élucider l’impact des bactériocines sur la formation de biofilms.
Ils ont découvert que les souches produisant des bactériocines dans les biofilms possédaient un avantage concurrentiel. La suppression des gènes des bactériocines chez S. mutans a entraîné une diminution de la capacité de formation de biofilms, soulignant leur rôle potentiel dans ce phénomène. En outre, l’équipe a établi un flux de travail bactériocine-biofilm qui servira de plateforme polyvalente pour les études futures sur les biofilms ciblés par les gènes.