Rôle écologique des antibiotiques

[tortuga]

Bonjour,

On utilise beaucoup les antibiotiques en médecine ou au laboratoire. Ce presque toutes des molécules qui ont été isolées à partir des micro-organismes du sol.

A votre avis, quel peut être leur rôle écologique ?

A bientôt !
T.

[synchrotron]

Salut,

c'est toujours pareil, leur rôle est de conférer aux bactéries qui le possèdent un avantage sélectif sur les autres. Tu as dit que beaucoup d'antibio sont isolées à partir de bactéries venant de la terre. C'est normal, beaucoup de bactéries vivent dans la terre et donc pour se faire leur place elles produisent des substances antibio qui tuent les autres bactos et donc elles ont une position dominatrice sur les autres.
Par exemple, Streptomyces produit un antibio la streptomycine. Ce qui est bien à savoir est que l'odeur particulière qu'a la terre, surtout quand elle est mouillée, provient de cet antibio. En effet en labo quand il travaille sur de grosses quantités de streptomycine, ça sent la terre. Et la terre sent à cet antibio car les Streptomyces sont les plus nombreuses dans la terre!

Voili.A+.

[tortuga]

Merci pour ta réponse

La concentration d'un antibiotique donné dans le sol est-elle grande au point de perturber les bactéries environnantes?

des études ont-elles été menées pour mesurer cette "position dominatrice" ou est-ce une hypothèse ?

à bientôt !
T.

[Toll]

bonjour,
juste une remarque générale: les antibiotiques ne sont pas produits uniquement par les bactéries. N'oublions pas les lychens et les champignons (Penicilium) par exemple.
de plus, les antibiotiques ne ciblent pas uniquement les organismes procaryotes mais peuvent aussi cibler les eucaroytes (ex: la puromycine produite par Streptomyces alboniger ou la blasticidine produite par Streptomyces griseochromogenes).

désolé pour la disgression

[Jean-Luc P]

Envoyé par tortuga

Merci pour ta réponse

La concentration d'un antibiotique donné dans le sol est-elle grande au point de perturber les bactéries environnantes?

oui bien entendu !

Par contre je n'ai pas de référence sous la main.

[tortuga]

Envoyé par Jean-Luc P

Par contre je n'ai pas de référence sous la main.

Lorsque tu as le temps, ça m'intéresserait !
Merci beaucoup.

Petite remarque, quand je dis "perturber", c'est faux: je voulais dire tuer ou inhiber la croissance.

Merci encore,
T.

[gorben]

salut,

je trouve que ton terme perturber etait plus adapté

En effet, il ne faut pas confondre l'usage que nous avons des antibiotiques et celui de la bacterie dans son milieu naturel. Un streptomyces fabrique de la streptomycine, même si cette derniere n'est pas en quantitée necessaire pour tuer les organismes environant, elle est suffisamment elevée pour perturber leur croissance. Comme la croissance des bacteries resulte d'un equilibre entre especes, si tu perturbes la croissance de l'une d'entre elle, tu deplaces l'equilibre et tu favorises grandement la croissance de ton streptomyces au detriment de ton autre bacterie.
Il faut bien voir, que dans des conditions naturelle (surtout le sol) le milieu est nettemment moins favorable que sur une boite de petri et donc le moindre changement a des repercussions beaucoup plus importante.

A+

[tortuga]

Un streptomyces fabrique de la streptomycine, même si cette derniere n'est pas en quantitée necessaire pour tuer les organismes environant, elle est suffisamment elevée pour perturber leur croissance.

Mais en est-on réellement certain ? Comment étudier in situ ce genre de choses, l'information étant noyée dans un nombre pharaonique de molécules du sol difficiles à séparer et en plus en concentrations très faibles ?

Je veux bien croire qu'un Streptomyces en culture in vitro peut synthétiser une relative quantité d'aminoglycosides, mais soumis à tous les facteurs physico-chimiques du sol, en est-il de même?

Ce que je veux dire c'est vraiment, est-ce que dans les sols, il a été montré que le rôle des antibiotiques est réellement l'antibiose ou bien est-ce juste une hypothèse, en extrapolant ce que l'on sait sur les effets cliniques des antibiotiques?

En espérant me faire comprendre,
Bonne journée et merci pour vos réponses !
T.

[jeanlain]

juste une remarque générale: les antibiotiques ne sont pas produits uniquement par les bactéries. N'oublions pas les lychens et les champignons (Penicilium) par exemple.

Je pensais même que la grande majorité était produite par des champignons contre leur bactéries pathogènes.

[tortuga]

Envoyé par jeanlain

Je pensais même que la grande majorité était produite par des champignons contre leur bactéries pathogènes.

Le genre Streptomyces (actinobactérie) produit environ les deux tiers de tous les antibiotiques connus (sans parler des Actinomyces qui en produisent aussi un paquet).

A bientôt,
T.

[gorben]

Je peux preciser un peu plus ma réponse.
Tous les antibiotiques ne sont pas fabriqué dans un but "antibiotiques" certains sont des dechets du metabolisme rejetés par la bacterie.
D'autres en revanche sont fabriqués specifiquement par la bacterie (presence de genes codant ces molecules) pour lutter contre d'autres bacteries de son habitat naturel. Il me semble que des etudes ont été menées sur des reconstitutions de sol pour evaluer le rôle des antibiotiques dans le "fitness" des souches productrice. Je ne suis pas sur de mon coup à ce niveau la, mais je pense qu'une recherche sur www.pubmed.com voire même sur google devrait te donner des pistes interessantes.
De toute maniere, il est rare qu'une bacterie fabrique et exporte une molecule qui ne lui serve à rien. Si elle fabrique un antibiotiques, il y a de forte chance que le coup de sa fabrication soit amortis par la suite

A+

[sterfil]

Envoyé par gorben

Je peux preciser un peu plus ma réponse.
Tous les antibiotiques ne sont pas fabriqué dans un but "antibiotiques" certains sont des dechets du metabolisme rejetés par la bacterie.
D'autres en revanche sont fabriqués specifiquement par la bacterie (presence de genes codant ces molecules) pour lutter contre d'autres bacteries de son habitat naturel. Il me semble que des etudes ont été menées sur des reconstitutions de sol pour evaluer le rôle des antibiotiques dans le "fitness" des souches productrice. Je ne suis pas sur de mon coup à ce niveau la, mais je pense qu'une recherche sur www.pubmed.com voire même sur google devrait te donner des pistes interessantes.
De toute maniere, il est rare qu'une bacterie fabrique et exporte une molecule qui ne lui serve à rien. Si elle fabrique un antibiotiques, il y a de forte chance que le coup de sa fabrication soit amortis par la suite

A+

Bien que cela ne soit pas exactement la question posée au début de cette discution je signale que les effluents dits "hospitaliers" peuvent gravement perturber le fonctionnement des digesteurs des stations de traitement d'eaux usées.
Ces effluents, contiennent souvent des proportions si importantes d'anti-biotiques divers, que les stations d'épuration ne fonctionnent plus correctement et laissent partir à la rivière des sels (à base de nitrates et de phosphates) qui ne sont plus retenus dans les boues des digesteurs. car les micro-organismes chargés de piéger ces éléments ne se développent plus.

[tortuga]

Envoyé par sterfil

Bien que cela ne soit pas exactement la question posée au début de cette discution je signale que les effluents dits "hospitaliers" peuvent gravement perturber le fonctionnement des digesteurs des stations de traitement d'eaux usées.
Ces effluents, contiennent souvent des proportions si importantes d'anti-biotiques divers, que les stations d'épuration ne fonctionnent plus correctement et laissent partir à la rivière des sels (à base de nitrates et de phosphates) qui ne sont plus retenus dans les boues des digesteurs. car les micro-organismes chargés de piéger ces éléments ne se développent plus.

Merci pour cette précision intéressante. Je suppose que dans ce cas, les concentrations en antibiotiques peuvent atteindre des valeurs assez grandes, donc perturber les bactéries sensibles au point d'empêcher leur croissance.

Tous les antibiotiques ne sont pas fabriqué dans un but "antibiotiques" certains sont des dechets du metabolisme rejetés par la bacterie.

De toute maniere, il est rare qu'une bacterie fabrique et exporte une molecule qui ne lui serve à rien.

C'est un peu contradictoire, mais cela doit refleter le caractère hypothétique d'une telle proposition (déchet métabolique). A moins que tu n'aies des exemples précis à nous montrer, dont je serais bien évidemment friand !

Que pensez-vous de la récente proposition présentant les antibiotiques comme des molécules signal ?

Merci et a+
T.

[synchrotron]

Je suis content de voir que cette discussion dérive sur les antibio en tant que molécules.

Ca serait pas étonnant que ce soit des molécules signal car beaucoup de signaux cellulaires sont dûs à des motifs glycosylés ou autres traits caractéristiques ajoutés à des groupements aminés. Les antibio sont souvent des dérivés complexes qui sont conjugués avec d'autres classes de molécules (lipide avec motif glycosylé, aminoglycolipide,...) Mais j'ai l'impression que le mode d'action le plus courant chez un antibio est le mimétisme. Il ne faut pas oublier que les bactéries n'ont pas fait exprès de synthétiser ces molécules, c'est par les mutations favorables quelles ont été sélectionnées. Donc ça ne m'étonnerait pas que, les espèces dérivant les unes des autres, certains constituants ce sont légèrement différenciés et sont passés dans la voie sécrétoire. Les bactéries voisines proches de cette espèce mutée (phylogénétiquement proche) qui incorporent ce composé mutant mimant l'un de leur constituant les détruit. Est-ce que ça ne serait pas un modèle proposable quant à l'apparition fortuite des antibio chez certaines bactéries??

J'ai aussi l'impression que beaucoup d'antibio sont de la famille des isoprénoïdes et plus exactement des stéroïdes (pénicilline, rifampicine). A ce moment là, c'est plutôt les constituant membranaire de la bactérie cible qui sont affectés, logiquement. Alors pourquoi cette préférence antibiotique de cibler les constituants membranaires, pourquoi cet avantage sélectif plutôt qu'un autre?

Merci d'avance.A+.

[Annaick_R]

Les effluents dits "hospitaliers" peuvent gravement perturber le fonctionnement des digesteurs des stations de traitement d'eaux usées.
Ces effluents, contiennent souvent des proportions si importantes d'anti-biotiques divers, que les stations d'épuration ne fonctionnent plus correctement et laissent partir à la rivière des sels (à base de nitrates et de phosphates) qui ne sont plus retenus dans les boues des digesteurs. car les micro-organismes chargés de piéger ces éléments ne se développent plus.

Oui, mais dans ce cas, cela est lié à l'utilisation importante des antiobiotiques de synthèse dans les hôpitaux (il faut bien soigner les malades), et non à la production naturelle d'antibiotique par les bactéries de ces effluents.

D'ailleurs, de la même façon que dans l'exemple ci-dessus, lorsque vous êtes soignés par un antibiotique, cela peut perturber le fonctionnement de votre fosse septique.

Annaïck.

[tortuga]

Désolé pour le retard dans la réponse

Envoyé par synchrotron

Ca serait pas étonnant que ce soit des molécules signal car beaucoup de signaux cellulaires sont dûs à des motifs glycosylés ou autres traits caractéristiques ajoutés à des groupements aminés.

Je suis d'accord avec l'hypothèse que ce sont des molécules signal à faible concentration. On voit que les antibiotiques à faible concentration peuvent influencer spécifiquement sur la transcription de certains gènes, de plus les voies de biosynthèse de ces composés sont tellement régulées et complexes que ce ne peut pas être un déchet métabolique, comme certains disaient il y a 20 ans. Il y a une relation dose-effet intéressante quant aux antibiotiques, à faible concentration, modulation de la transcription et à forte concentration, antibiose. Ca ne m'étonnerait pas du tout qu'un des rôle de ces molécules soit la signalisation intercellulaire.

Envoyé par synchrotron

Est-ce que ça ne serait pas un modèle proposable quant à l'apparition fortuite des antibio chez certaines bactéries??

Possible, mais je pense que c'est plus simple encore. Les antibiotiques font partie des composés ayant une double réponse dose-effet. Beaucoup de composés sont ainsi, avec une activité biologique à faible concentration et toxiques à forte concentration. Toutes les définitions que l'on a des antibiotiques actuellement dérivent de leur usage clinique et ne tiennent pas compte de leur supposé role écologique, qui est encore peu clair.

Envoyé par synchrotron

J'ai aussi l'impression que beaucoup d'antibio sont de la famille des isoprénoïdes et plus exactement des stéroïdes (pénicilline, rifampicine). A ce moment là, c'est plutôt les constituant membranaire de la bactérie cible qui sont affectés, logiquement. Alors pourquoi cette préférence antibiotique de cibler les constituants membranaires, pourquoi cet avantage sélectif plutôt qu'un autre?

La structure des antibiotiques est vraiment variée. Il y a plein de familles différentes. On observe également une modulation sélective de la transcription avec des beta-lactamines chez certaines bactéries. Et récemment cela a été rapporté avec la rifampicine, qui ne cible pas la biosynthèse de la paroi comme tu le dis, mais l'ARN polymérase. N'oublie pas aussi qu'un grand nombre d'antibiotiques visent le ribosome (macrolides, aminosides, chloramphénicol, tetracyclines, etc), ou bien les ADN topoisomérases (quinolones et fluoroquinolones) et d'autres cibles encore. Pour ta question, on n'arrive pas bien encore à tirer quelque chose de tout cela. C'est encore un peu difficile de dire : tel groupe de gène est modulé en réponse à tel antibiotique, ou à tel cible perturbée dans la bactérie.

A plus!
T.