NO2: simple gaz diffusible ou agent antibactérien anti-P. fluorescens potentiel?
Résumé
Le dioxyde d'azote (NO2) et l'oxyde d'azote (NO), sont les deux principaux polluants atmosphériques principalement liés aux activités anthropiques, [1]. Une exposition à ces polluants est réputée pour entraîner plusieurs conséquences néfastes en santé humaine (systèmes cardio-vasculaire, respiratoires et nerveux) [2]. Effectivement, les NO et NO2 présentent une forte réactivité avec un large éventail de composants cellulaires (ADN, protéines, lipides, enzymes de la chaîne respiratoire) impactant la physiologie des cellules (eucaryotes ou procaryotes) suite au dépassement du seuil tolérable [3-6]. Toutefois, le NO endogène est également produit par un large éventail d'organismes (bactéries, plantes, mammifères) et a un rôle fondamental de médiateur dans diverses voies physiologiques [7-8]. En effet, chez les mammifères, le NO intervient dans la relaxation musculaire, la neurotransmission et également l'immunité innée [9-11]. Ce dernier processus est modulé par le NO, mais aussi par d'autres molécules plus réactives telles que le NO2. Aussi, de nouveaux agents thérapeutiques sont développés ciblant la voie métabolique impactées du NO tels que des donneurs de NO ou autres composés inhibiteurs de la synthèse du NO [12]. Au cours des dernières décennies, l'utilisation excessive des antibiotiques a conduit à l'émergence inquiétante de bactéries multi-résistantes dans le domaine médical. Plus récemment, une nouvelle thérapie prometteuse a été mise en oeuvre à base d'inhalations de NO gaz (NOg) pour des pneumopathologies [13]. Ainsi, NO semble être un puissant agent antibactérien. Cependant, peu de données est encore disponibles concernant l'utilisation potentielle du NO2 gazeux comme agent antibactérien. Ici nous avons voulu évaluer l'effet direct de ce gaz sur la souche environnementale P. fluorescens, MFAF76a, présentant une cytotoxicité envers les cellules pulmonaires A549 [14]. Deux concentrations de NO2 ont été étudiées 0,2 et 45ppm. Les cultivabilité et cinétique de croissance révèlent la cytotoxicité de NO2 à 45ppm. Ensuite, l'intégrité de la membrane bactérienne a été caractérisée via une étude exhaustive lipidomique (HPTLC couplée au MALDI-TOF MS/MSI, Acides gras) corrélée à des études Live-dead [15-16]. A 45ppm la membrane est altérée et pourrait être corrélée à la perte d'un glycérophospholipide, partiellement identifié. Par ailleurs, une augmentation de la perméabilité est observée. Par la suite, une étude transcriptomique a révélé une modification de l'expression à 45ppm des gènes impliqués : (i) dans la réponse au stress pariétal (ii) en détoxification, (iii) dans le comportement social et (iv) dans la résistance aux antibiotiques [17]. Ces éléments ont été corroborés physiologiquement. La formation des biofilms observés par CLSM se trouve impactée. Toutefois, la souche voit sa virulence s'accroître, comme l'atteste l'augmentation de sa motilité et sa résistance aux aminosides [17]. Cette étude met en évidence la forte complexité du NO et NO2 en raison de leur forte réactivité et de leurs effets pile ou face. Les perpectives actuelles de ce projet son d'évaluer la concentration la plus appropriée pour un traitement au NO2 qui permettrait d'augmenter l'effet cytotoxique de ce gaz tout en amoidrissant la virulence de cette souche à forte adaptivité.