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Par Alain Fraval. OPIE-Insectes. Les Épingles entomologiques - Les Épingles du n° 192 d’Insectes (1er tr. 2019)
"La cyphomycine sera peut-être l’antibiotique capable de vaincre les champignons devenus résistants aux produits actuellement disponibles, très dangereux notamment pour les personnes immunodéprimées.
Marc Chevrette et ses collaborateurs américains l’ont détecté lors d’une très vaste investigation – la plus grande réalisée à ce jour – à la recherche, chez les insectes, de substances antimicrobiennes. Celles-ci sont sécrétées par des microbes symbiotiques sélectionnés au cours de l’évolution pour assurer la résistance de l’hôte aux infections.
L’équipe a collecté des spécimens de plus de 2 500 espèces d’insectes de différents ordres, en Amériques du Nord et du Sud ainsi qu’à Hawaï, sous tous les climats. La moitié s’est révélée héberger le micro-organisme recherché, une bactérie du genre Streptomyces. En tout, 10 000 de ceux-ci ont été testés, parallèlement à 7 000 autres trouvés dans le sol ou les plantes. Chaque microbe a été confronté à 24 agents pathogènes, bactéries ou champignons, lors de plus de 50 000 manips. Ceux en provenance d’insectes se sont révélés plus efficaces que ceux d’origine édaphique ou végétale. Parmi eux, plusieurs douzaines ont été injectés sous forme d’extraits à des souris rendues malades.
C’est la fourmi champignonniste Cyphomyrmex (Hym. Myrmiciné) qui a fourni l’agent le plus prometteur, supérieur à ceux provenant de Streptomyces du sol, nommé cyphomycine et objet d’un dépôt de brevet. Cet antibiotique est notamment efficace contre le champignon pathogène opportuniste Candida albicans, ce sans provoquer d’effets secondaires. Avant de l’injecter à des malades humains, de longs tests sont encore nécessaires."
D’après « Microbes hitched to insects provide a rich source of new antibiotics », par Eric Hamilton, université de Wisconsin-Madison. Lu le 1er février à //news.wisc.edu/ À(re)lire : Des insectes comme nouvelle source de médicaments, par Bérangère Barataud. Insectes n° 132, 2004(1).
Comme les bactéries dangereuses continuent de devenir résistantes aux antibiotiques classiques, il devient de plus en plus important de trouver des alternatives. C’est dans cet esprit que les scientifiques du Massachusetts Institute of Technology (MIT) se sont penchés sur une espèce de guêpe et ils ont trouvé un antibiotique efficace dans son venin.
On savait déjà que le venin de guêpe et d’abeille contient des peptides (courtes chaînes d’acides aminés liés) qui tuent les bactéries. Malheureusement, ces composés se sont aussi révélés toxiques pour les cellules humaines.
Pour ne pas être dissuadée, une équipe du MIT a récemment analysé le venin de la guêpe Polybia paulista d’Amérique du Sud. Les scientifiques ont découvert que l’un des peptides bactéricides de ce venin n’avait que 12 acides aminés de long, ce qui suggère qu’il serait relativement facile à manipuler en laboratoire. Par Guru Med, 10.12.2018
Cette combinaison d’un antibiotique et d’un antipaludéen promet 100 % de guérison. Reste à étendre les essais thérapeutiques.
Des scientifiques pensent avoir levé un peu plus le voile sur les mécanismes liés à la maladie de Lyme. Notamment, sur les raisons pour lesquelles l’arthrite, conséquence de l'infection après morsure de tique, semble parfois résister aux traitements antibiotiques.
Par Alain Fraval. OPIE-Insectes. Les Épingles entomologiques - En épingle en 2017 : Mars "Architecture, logistique, contrôle social, génie civil, agriculture, administration coloniale, razzias et guerres,… elles font tout comme nous ou presque. Et, selon le travail de Michel Chapuisat et de ses collègues à l’université de Lausanne (Suisse), on doit ajouter la chimie, spécialité pharmacie.
Vivant dans un milieu surpeuplé, confiné, humide, avec des cadavres d’insectes en attente d’être mangés et autres sources de moisissures et de putréfaction, elles demeurent en bonne santé. Ceci en raison d’un toilettage constant et soigneux, personnel et mutuel, complété par la récolte de résine d’arbres (en guise d’antibiotique). Ceci chez les fourmis des bois.
En boîte de Petri, une culture d’un champignon pathogène Metarhizium brunneum disparaît autour de morceaux de résine fréquentés par Formica paralugubris (Hym. Formiciné) pendant 2 semaines. Dans les même conditions, les brindilles, éléments fréquents dans les fourmilières, n’ont aucun effet antifongique.
Par chromatographie en phase gazeuse, les chercheurs ont trouvé sur les bouts de résine plusieurs substances laissées par les fourmis. La principale est l’acide formique, que ces fourmis dépourvues d’aiguillon projettent contre leurs agresseurs à partir de la glande à poison située dans leur abdomen. Elles s’en servent aussi pour nettoyer leur progéniture.
La résine arrosée d’acide formique a effectivement une meilleure efficacité antifongique que l’un de ces composants seuls. Les fourmis l’ont « découvert » , au fil d’une évolution de quelque 50 millions d’années et s’en servent à bon escient. Un seul autre animal mélange deux produits synergiques, Homo sapiens."
D’après « ‘Chemist’ ants brew antibiotic cocktail to protect their colony », par Patrick Monahan. Lu le 14 mars 2017 à www.sciencemag.org/
Crédit photo : Simon Williams / Minden Pictures Wood ants produce a potent antimicrobial agent by applying formic acid on tree-collected resin - Brütsch - 2017 - Ecology and Evolution, 06.03.2017 http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ece3.2834/abstract
Les propriétés médicinales de la soie d'araignée sont reconnues depuis des siècles. Mais il aura fallu la rencontre d’un expert en araignées et d’un chimiste pour mettre au point un nouveau matériau : une soie d’araignée truffée de mini-molécules, adaptée à plusieurs applications médicales, dont l'administration de médicaments, la médecine régénératrice et la cicatrisation des plaies. Des développements innovants à la clé, décrits dans la revue Advanced Materials. Santé log, 24.01.2017 [L'étude] Antibiotic Spider Silk: Site-Specific Functionalization of Recombinant Spider Silk Using “Click” Chemistry - Harvey - 2016 - Advanced Materials, 28.12.2017 http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201604245/abstract
Santemagazine.fr rend compte de la mise au point par des chercheurs de l’université de Vienne d’un gel antibiotique pour prévenir la maladie de Lyme. Ce gel pourrait éviter aux personnes piquées par une tique de redouter l’infection. Conçu avec une société suisse, ce gel est à base d’azithromycine, un antibiotique avec des propriétés antibactériennes. « L’Ixogel » a déjà été testé avec succès lors d’un essai de phase II/III sur 1 000 patients dans les 72 heures après une piqûre de tique. Par INSERM (Salle de presse), 22.12.2016 [Image] Un gel antibiotique pour prévenir la maladie de Lyme | Santé Magazine, 21.12.2016 http://www.santemagazine.fr/actualite-un-gel-antibiotique-pour-prevenir-la-maladie-de-lyme-76539.html [L'étude] Topical azithromycin for the prevention of Lyme borreliosis: a randomised, placebo-controlled, phase 3 efficacy trial - The Lancet Infectious Diseases, 19.12.2016 http://www.thelancet.com/journals/laninf/article/PIIS1473-3099(16)30529-1/abstract ___________________________________________________________________
POUR EN SAVOIR PLUS (en anglais) :
→ Lancet Inf Diseases sur Twitter : "Please ignore claims in Uni of Vienna press release about this paper, which are based on post-hoc 2ndry endpoint study was not powered for https://t.co/R05Z8Kj85r" https://twitter.com/TheLancetInfDis/status/811582853221847042
Par Alain Fraval. OPIE-Insectes. « Les Épingles entomologiques - En épingle en 2015 : Juillet »
« Au Brésil, sévit la dengue, maladie grave transmise par Aedes aegypti (Dip. Culicidé). Elle y est réapparue en 1981 après avoir été maîtrisée par des traitements au DDT. Aucun vaccin ni médicament n’existent et la lutte repose sur l’élimination du vecteur. »
« Le journal PLOS Neglected Tropical Diseases publie les résultats très satisfaisants d’un essai de lutte autocide, mené par Oxitec (entreprise de biotechnologie britannique) avec les moyens techniques de Moscamed (programme de lutte autocide contre la Mouche méditerranéenne des fruits Ceratitis capitata – Dip. Téphritidé). »
« Dans ce cas, la lutte « par mâles stériles » repose sur le lâcher de mâles génétiquement modifiés, baptisés OX513A, compétitifs avec les mâles sauvages et porteurs d’un gène létal qui ne s’exprime pas en présence d’un antibiotique. Dans la nature, privée évidemment de cet antidote, la descendance meurt au stade larvaire. Le tri des nymphes permet d’éviter de lâcher des femelles – il n’en en reste qu’1 pour 4 300 mâles. Un marqueur fluorescent est ajouté à ces moustiques transgéniques. »
« L’essai a eu lieu à Juazeiro (État de Bahia), sur une zone comportant 424 maisons et peuplée de 1 810 habitants, avec une zone témoin équivalente. En tout 185 000 mâles y ont été dispersés. »
« Les piégeages (d’œufs et d’adultes) ont indiqué une réduction de 95% de l’effectif d’A. aegypti, résultat conforme à celui obtenu précédemment sur les îles Caïman, et très intéressant : la population résiduelle est incapable de transmettre le virus. Mais d’autres moustiques diurnes comme le Moustique tigre A. albopictus en sont vecteurs. »
Article source (gratuit, en anglais)
À (re)lire : OX3604C, moustique suicide, par Alain Fraval. Insectes n° 168 (2013-1).
[Image] Suppression of a Field Population of Aedes aegypti in Brazil by Sustained Release of Transgenic Male Mosquitoes, PLOS Neglected Tropical Diseases, 02.07.2015
http://journals.plos.org/plosntds/article?id=10.1371/journal.pntd.0003864
« L’aile membraneuse et transparente de Psaltoda claripennis (Hém. Cicadidé), cigale de la façade est de l’Australie, est pavée de micropicots. Ces reliefs de la cuticule, disposés régulièrement, sont espacés d’un intervalle de l’ordre de grandeur d’une bactérie.
Une fois déposée sur cette aile, une bactérie risque fort d’y mourir, non pas embrochée mais coincée puis laminée entre les picots. Sauf si elle est coriace.
Elena Ivanova et son équipe australo-espagnole (université Swinburne, Hawthorne) ont traité des bactéries aux micro-ondes, de façon à en ramollir plus ou moins la membrane. Une fois déposées sur l’aile, les plus coriaces, seules, ont effectivement survécu.
Anne-Marie Kietzig, ingénieure chimiste de l’université McGill (Montréal, Canada) a rejoint l’équipe pour développer un matériau antibiotique inerte, copié sur le tégument de la cigale. On pourrait en revêtir ces nids à microbes que sont les barres dans les autobus.»
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Et si les insectes faisaient de la prospection pour les chercheurs ? C’est l’idée proposée par cette équipe de l'Université de Wisconsin-Madison dans la revue Nature Communications, qui suggère que les microbes associés aux insectes constituent une source précieuse de nouveaux antibiotiques. Alors que récemment encore, au début du 20è siècle, la médecine était transformée par la découverte et le développement des antibiotiques, que la grande majorité provenait alors des bactéries du sol, que cette « offre » semble aujourd’hui épuisée, que la résistance des agents pathogènes aux antibiotiques existants augmente, les insectes et leurs microbiomes pourraient constituer une nouvelle source d'antibiotiques prometteurs. Par Équipe de rédaction Santélog, 18.03.2019 [Image] Sampling strategy for Streptomyces from insect microbiomes. Streptomyces were isolated from a wide range of insects and geographies (1445 insects; 10,178 strains; dot size, insects sampled). Streptomyces production of the antifungal mycangimycin (1) in the Southern Pine Beetle system is shown at right. Cyphomycin (2) is a new antifungal described herein. Photo credits: southern pine beetle - Erich G. Vallery; fungus-growing ant – Alexander Wild
Researchers from the University of Illinois at Chicago and Nosopharm, a biotechnology company based in Lyon, France, are part of an international team reporting on the discovery of a new class of antibiotics.
The antibiotic, first identified by Nosopharm, is unique and promising on two fronts: its unconventional source and its distinct way of killing bacteria, both of which suggest the compound may be effective at treating drug-resistant or hard-to-treat bacterial infections.
Called odilorhabdins, or ODLs, the antibiotics are produced by symbiotic bacteria found in soil-dwelling nematode worms that colonize insects for food. The bacteria help to kill the insect and, importantly, secrete the antibiotic to keep competing bacteria away. Until now, these nematode-associated bacteria and the antibiotics they make have been largely understudied.(...) UIC Today, 06.04.2018 [via] Recherche animale sur Twitter, 09.04.2018 : "#Antibiotique #souris: découverte de nouveaux #antimicrobiens, les #odilorhabdines, produits par des bactéries symbiotes de #nématodes du sol et qui les aident à tuer les #insectes dont ils se nourrissent. Ces #ODL ciblent la synthèse des protéines https://t.co/2VLVSZ76XO… https://t.co/G8CfipbV2s"
https://twitter.com/recherche_anima/status/983342541687939073
Une nouvelle étude offre des pistes sur l’utilisation des antibiotiques par les fourmis. Contrairement à ce qu’on pensait, 40 % des espèces de fourmis dans l’étude n’utilisaient pas d’antibiotiques ce qui suggère qu’elles ont développé d’autres mécanismes de défense. La fourmi voleuse, Solenopsis molesta, possède l’effet antibiotique le plus puissant dans cet échantillon. [Image] Solenopsis molesta – Crédit : Magdalena Sorger [Image] Extraction of ant surface compounds and microbial growth inhibition assay. Groups of ant workers (5, 10, 20 and 40) were soaked in 95% ethanol for 24 h. The ethanol was then pulled off, filter-sterilized and dried using an evaporator centrifuge. The dried extract was resuspended in 200 µl of LB. Half of the resuspended extract (100 µl) was added to a well in a 96-well plate containing 100 CFUs of Staphyloccocus epidermidis suspended in LB (100 µl), and the other half of the extract was added to a control well containing LB only (100 µl). Each column contained a sample from one colony, and the last column of each plate was reserved for controls containing either 100 CFU's of S. epidermidis in LB (rows A–D) or LB only (rows E–H). An additional 100 µl of LB was added to each well in the last column so that all wells contained a total of 200 µl of solution. ________________________
SUR LE MÊME SUJET :
→ Santé: Les fourmis, une source future de médicaments ? - Savoir - tdg.ch, 07.02.2018 https://www.tdg.ch/savoirs/fourmis-source-future-medicaments/story/21208930
Par Alain Fraval. OPIE-Insectes. Les Épingles entomologiques - En épingle en 2017 : Août "Tout le monde a son microbiote – qu’on appelait il n’y a pas si longtemps la flore intestinale – composé, chez l’entomologiste, de quelque 40 milliards de micro-organismes (jadis microbes), soit un petit peu plus que l’effectif des cellules qui le composent. Ce microbiote joue un rôle essentiel chez beaucoup d’insectes, à qui il permet notamment d’exploiter des nourritures carencées ou résistantes à ses enzymes (sang, sève, matière végétale…) en produisant enzymes et vitamines.
On vient de découvrir – avec surprise - qu’un groupe important d’insectes échappe à cette généralité et digère feuilles, tiges et bois tout seul.
Tobin Hammer, doctorant à l’université du Colorado (États-Unis), a entrepris avec ses collaborateurs d’examiner le supposé microbiote des chenilles phytophages, un élément très mal connu chez un ordre très étudié. L’équipe a recueilli 185 lots échantillons de crottes de chenilles dans 5 États états-uniens et au Costa Rica, ainsi que des excréments d’autres animaux vivant sur ces sites. Résultat, obtenu par les techniques de la métagénomique : il y a 50 000 fois moins de bactéries et champignons chez une larve de Lépidoptère que chez tout autre animal.
Le rôle des quelques microbes trouvés, probablement présents sur la plante et ingérés en même temps, reste inconnu, à part celui de pathogènes éventuels. Des chenilles de Sphinx du tabac Manduca sexta (Lép. Sphingidé) élevées sur du feuillage traité par un antibiotique se sont développées normalement, jusqu’au papillon. Un régime qui est catastrophique pour d’autres phytophages.
On a quelques indications sur la flore intestinale des papillons. Elle est plus riche que celle des larves mais on ignore à quoi elle peut servir à l’imago.
Ce « désert » biotique est sans doute favorisé par un tube digestif simple, une acidité marquée et un transit rapide, caractéristiques des Lépidoptères, lesquels possèdent l’équipement suffisant pour digérer et détoxifier la nourriture végétale. Les chenilles ne devraient pas être seules à illustrer ce mode de vie « indépendant » avantageux."
[Image] via Elisabeth Bik sur Twitter
https://twitter.com/i/web/status/859822811275067392
Une nouvelle classe d’antibiotiques a été découverte chez une fourmi africaine. La moisissure qu’elle produit contient une souche efficace contre les bactéries résistantes. Par Audrey Vaugrente. Pourquoi Docteur, 17.02.2017 "Son nom : Tetraponera penzigi. Sa piqûre est aussi douloureuse que celle d’une guêpe. Mais cette fourmi kenyane pourrait bien receler la solution contre l’antibiorésistance. Des chercheurs britanniques ont en effet isolé, dans la moisissure qu’elle produit, un nouveau groupe d’antibiotiques : Streptomyces formicae, baptisé en hommage à la fourmi. Il est efficace, même contre les souches bactériennes les plus coriaces, comme le montre l’équipe dans la revue Chemical Science." (...) Crédit image : California Academy of Sciences from AntWeb [L'étude] Formicamycins, antibacterial polyketides produced by Streptomyces formicae isolated from African Tetraponera plant-ants - Chemical Science, 13.02.2017 http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/sc/c6sc04265a#!divAbstract
Par Alain Fraval. OPIE-Insectes. Les Épingles entomologiques - En épingle en 2017 : Janvier
"En broutant les végétaux, les chenilles ingèrent des bactéries, dont certaines leur sont dommageables. Les unes et les autres se retrouvent dans leur tube digestif où se livre une bataille dont une récente étude, dirigée par Yongqi Shao à l'institut Max-Planck (Allemagne), a dévoilé les protagonistes et leurs rôles. Des « bonnes » bactéries sécrètent un peptide antibiotique qui tue les « mauvaises », éliminant donc ses compétiteurs et protégeant son hôte.
On soupçonnait depuis longtemps que la très bonne résistance des insectes aux maladies, une cause majeure de leur succès évolutif, était en grande partie due à leur bactériome.
La première découverte issue de ces recherches faites sur le Ver du cotonnier Spodoptera littoralis (Lép. Noctuidé), fut le changement de faune survenant durant le développement larvaire : alors qu'on trouve chez les jeunes chenilles une grande variété d'espèces d' Enterococcus , les chenilles âgées hébergent presque uniquement E. mundtii, non pathogène. Ensuite fut isolée de cette dernière espèce la mundticin KS, peptide toxique pour les autres bactéries.
Les travaux suivants seront consacrés à rechercher des cas semblables chez d'autres espèces et à identifier les toxines produites par les composantes du bactériome. On en espère la mise au point de nouveaux agents de lutte biologique contre les ravageurs et, en médecine, le découverte de peptides antibactériens.
Article source (gratuit, en anglais)" [L'étude] Symbiont-Derived Antimicrobials Contribute to the Control of the Lepidopteran Gut Microbiota: Cell Chemical Biology, 19.01.2017 http://www.cell.com/cell-chemical-biology/fulltext/S2451-9456%2816%2930438-X [Image] Survey and Characteristics of Enterococcus Bacteria from S. littoralis
Par Alain Fraval. OPIE-Insectes. « Les Épingles entomologiques - En épingle en 2015 : Octobre
« Une équipe sino-états-unienne a trouvé en la Pyrale (ou Teigne) des fruits secs Plodia interpunctella (Lép. Pyralidé) puis en le Ténébrion meunier Tenebrio molitor (Col. Ténébrionidé) des agents potentiels de dégradation de matières plastiques.
On sait les chenilles de cette pyrale capables de trouer les sacs plastiques et même les parois de récipients trop minces et l’on se méfie si jamais l’on en entreprend l’élevage. » « En fait, elles sont, selon les expériences menées par cette équipe et publiées en 2014, capables de subsister longtemps sans dommage en n’ayant pour pitance que du polyéthylène. Mesure faite sur un lot de 100 chenilles, la consommation est de 34 to 39 milligrammes par tête. Et les crottes sont biodégradables. » « Deux bactéries ont été isolées de leur tube digestif : Enterobacter asburiae YT1 et Bacillus sp. YP1. Placées en incubation sur un film de plastique pendant 28 jours, elles y ont creusé des cavités de jusqu’à 4 µm de profondeur. En suspension, elles ont dégradé environ 6 et 11% du poids du film plastique. » « Quant au Ténébrion meunier, ses larves (« vers de farine ») nourries de cette seule matière pendant un mois se développent comme leurs consœurs alimentées classiquement de son de blé. L’examen chimique de leurs déjections montre que le carbone ingéré est d’une part minéralisé en gaz carbonique et d’autre part incorporé dans les lipides.
La gentamincine (un antibiotique) incorporée à l’aliment annihile la capacité « polystyrènophagique » des vers de farine en 10 jours. Comme bactérie endosymbiotique participant àla digestion du plastique, l’équipe a trouvé Exiguobacterium sp. YT2. »
D’après notamment CNN et les résumés des articles sources (payants) : 2014 et 2015
Illustration : l’attaque d’un morceau de polystyrène par des vers de farine.
[Étude1] Evidence of Polyethylene Biodegradation by Bacterial Strains from the Guts of Plastic-Eating Waxworms - Environmental Science & Technology, 19.11.2014 http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es504038a?journalCode=esthag
[Étude2] Biodegradation and Mineralization of Polystyrene by Plastic-Eating Mealworms: Part 1. Chemical and Physical Characterization and Isotopic Tests - Environmental Science & Technology, 21.09.2015
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.est.5b02661?journalCode=esthag
Par Paul Molga, Les Echos, 09.03.2015. « Grâce à la compréhension des mécanismes d'entente cordiale entre espèces, l'arsenal anti-infectieux s'enrichit de stratégies inédites. » « C'est un concept thérapeutique totalement inédit que va explorer la start-up Arthrobac Pharma, dont les statuts seront déposés cette semaine par Aix-Marseille Université : l'utilisation combinée d'un antiparasite et d'un antibiotique pour venir à bout des poux de tête qui infectent chaque année plus de 100 millions de cuirs chevelus sur la planète. Les parents le savent : éliminer cette vermine tient de l'exploit sanitaire. D'autant que le traitement insecticide de référence pourtant puissant, la perméthrine, est de mieux en mieux supporté par ces intrus. Dans de nombreux établissements scolaires, les chercheurs ont même observé des taux de résistance proches de 100 %. »
« La stratégie alternative d'Arthrobac Pharma exploite les mécanismes de symbiose. « Nous ne nous attaquons pas à l'arthropode, mais à la bactérie avec laquelle il cohabite », explique le microbiologiste Jean-Marc Rolain, cofondateur de cette entreprise avec l'infectiologue Didier Raoult. Dans le catalogue de parasites séquencés au début de la décennie par un consortium international de recherche auquel ils ont participé, les scientifiques phocéens ont découvert que le pou abrite une bactérie, nommée Candidatus Riesia pediculicola, indispensable à sa survie car elle synthétise la vitamine B5 qu'il est incapable de fabriquer. « C'est son talon d'Achille, s'enthousiasme Jean-Marc Rolain. En s'attaquant à elle, on va affaiblir les défenses immunitaires du pou pour rétablir l'efficacité des antiparasites. » Un brevet a été déposé, la preuve de l'efficacité clinique de la formulation a été faite et un traitement par voie orale pourrait être proposé dès la fin de cette année. »
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