Il est bien connu que les bactéries exposées à un environnement hostile, par exemple à des antibiotiques ou encore à très peu de nutriments, peuvent parfois survivre en dormant. Mais à présent, des biologistes de l’Université d’Amsterdam (UvA) ont découvert une stratégie de survie alternative auparavant inconnue : une sorte de mode zombie, dans lequel la bactérie ne dort pas, mais ralentit son fonctionnement de manière extrême.
Les bactéries peuvent sembler être des organismes simples. Pourtant, elles continuent de surprendre les scientifiques avec toutes leurs capacités. Par exemple, de nombreuses bactéries peuvent générer des endospores sous l’effet du stress : des circonstances désastreuses poussent les bactéries à s’enrober dans un manteau spécial et robuste, dans lequel elles peuvent « dormir » en toute sécurité jusqu’à ce que des conditions plus favorables se présentent.
Dans cet état de dormance, les bactéries n’ont plus besoin de nutriments et deviennent résistantes aux influences néfastes du froid, des rayons ultraviolets ou encore des antibiotiques. Une bonne chose pour les bactéries, mais cela est moins bénéfique pour nous ! En effet, en raison de cette aptitude, les infections bactériennes peuvent soudainement se développer à nouveau, après avoir été apparemment traitées avec succès avec des antibiotiques.
Une équipe internationale de biologistes, dirigée par le Professeur Leendert Hamoen de l’Institut Swammerdam pour les sciences de la vie de l’UvA, a maintenant découvert une stratégie de survie alternative pour les bactéries exposées à des conditions extrêmes. Les chercheurs ont travaillé avec Bacillus subtilis, une bactérie non pathogène présente dans le sol, que les scientifiques utilisent souvent comme organisme modèle.
Les biologistes ont choisi une variante de la bactérie qui ne peut plus former d’endospores en raison d’une mutation. Par la suite, ils ont simplement affamé les bactéries. Certaines des bactéries survivent longtemps même si elles ne peuvent pas se retirer dans leur état de dormance habituel. Mais rester actives, en raison du manque de nutriments, n’était également pas une option pour ces dernières.
Mais alors, comment ont-elles survécu ? Les bactéries se sont réfugiées dans un troisième état, qui nous était alors encore inconnu : une sorte d’état zombie. Ces bactéries zombies ne sont pas vraiment actives, mais elles ne dorment pas non plus : en réalité, tous les types de processus ralentissent à un niveau extrêmement bas.
« Nous avons constaté de nettes différences entre l’état actif, l’état dormant et cet état particulier », déclare Hamoen. « Normalement, cette bactérie est en forme de tige ; mais les bactéries affamées ont diminué jusqu’à devenir presque sphériques. Tous les types de processus normalement actifs dans la bactérie ont été modifiés. Mais ils ne se sont pas arrêtés complètement, comme cela se produit lorsque la bactérie se met en mode en sommeil. Les bactéries ont même continué à se diviser. Seulement pas toutes les quarante minutes, mais tous les quatre jours ; soit plus de cent fois plus lentement que d’habitude », a ajouté Hamoen.
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Bien entendu, les chercheurs n’appellent pas cet état un « mode zombie ». Ils ont nommé cette stratégie de survie précédemment inconnue, la croissance oligotrophe. En gros, ce terme se traduit par une croissance pauvre en éléments nutritifs. « Maintenant, la grande question est : est-ce que les bactéries autres que Bacillus connaissent également cette astuce ? », se demande Hamoen.
« Si c’est le cas, alors cela change fondamentalement notre vision des bactéries. Apparemment, elles ne doivent pas toujours former des spores pour survivre. La formation d’endospores nécessite beaucoup d’énergie et les bactéries ne sont pas toujours en mesure de ‘‘se réveiller’’. Il leur est beaucoup plus facile de passer de cet état de croissance oligotrophe, à un état différent. Une fois les conditions améliorées, elles peuvent facilement former de nouvelles colonies. Par conséquent, cet état leur est beaucoup plus favorable », ajoute Hamoen.
Grâce à de prochaines études, et s’il s’avère que d’autres bactéries sont capables de passer à cet état, cela permettra de mieux comprendre (entre autres) comment les bactéries peuvent résister et survivre aux antibiotiques.