Les antibiotiques beta-lactam( Pénicilline, Ampicilline, Céphalosporine, Monalactam) sont efficaces contre différents types de bactéries. Mais ces antibiotiques ont trouvé en face d’eux des résistances. De plus en plus de bactéries pathogènes produisent des protéines qui les dégradent, les béta-lactamases rendant donc totalement inefficace le traitement antibiotique avec les molécules de cette famille d’antibiotiques. C’est malheureusement aussi le cas avec d’autres antibiotiques.
Le gène produisant cette protéine de résistance, qui se trouve dans le maïs Bt 176 est-il disséminé dans les sols où sont cultivés des maïs modifiés ? L’équipe animée par Pascal Simonet, au Laboratoire Ampère à l’Ecole Centrale de Lyon étudie cette question depuis plusieurs années car chaque gramme de sol est riche d’une population de milliards de bactéries appartenant à des centaines de milliers d’espèces différentes.
Trois types de sols étudiés
Les chercheurs ont étudié des échantillons de sols prélevés dans des champs d’une plate-forme de recherche située sur la commune de Bazièges, en Haute Garonne où a notamment été cultivé pendant dix ans consécutivement le maïs Bt176, modifié pour lutter contre un insecte. Deux échantillons de la parcelle transgénique, deux échantillons du champ cultivé avec du maïs conventionnel et deux échantillons d’un sol de prairie ont été analysés.
Les chercheurs ont d’abord recherché des gènes de résistance dans des bactéries cultivables celles qui peuvent donner des colonies dans les boîtes de Petri. Ces bactéries représentent seulement 1% des bactéries totales du sol.
Les premiers résultats ont montré que la proportion de bactéries résistantes à l’ampicilline (par rapport à toutes les autres cultivables) est tout à fait similaire entre les deux sols avec du maïs, transgénique (entre 0,4% et 6,5%) ou conventionnel (de 5,5% à 8%). Par contre cette proportion est beaucoup plus élevée dans le sol de prairie (entre 51,4% et 69,6%) sans que l’on puisse formuler des hypothèses précises pour expliquer ces résultats. On pourrait ironiquement en conclure que pour baisser le niveau des bactéries résistantes aux antibiotiques dans les sols il faut les cultiver avec du maïs y compris OGM. !
Première conclusion : la culture de ces plantes modifiées pendant plus de dix ans sur une même parcelle n’a pas accru le nombre ou le spectre de bactéries résistantes à l’ampicilline du sol, ce qui exclut donc tout effet cumulatif lié à la dispersion de l’ADN dans le sol autour des plantes cultivées ». De plus, ces bactéries résistantes à l’ampicilline, quelle que soit leur origine, sol cultivé ou prairie sont résistantes à de très nombreux antibiotiques de la même famille . Cela tend à indiquer que le sol est un milieu où les bactéries sont soumises depuis des millions d’années à des pressions pour s’adapter aux antibiotiques produits par d’autres bactéries du sol.
Les chercheurs se sont intéressés ensuite au gène qui produit la protéine de résistance, le gène Bla TEM. Ils ont trouvé qu’il était déjà présent dans ces bactéries de l’environnement, sous des formes variées dues à sa grande capacité de mutation. C’est ce qui explique que les bactéries du sol peuvent résister à une large gamme de ces antibiotiques. Les chercheurs se sont ensuite intéressés aux populations globales de bactéries dans les trois types de sols que l’on peut analyser en extrayant directement l’ADN à partir du sol et non plus en tentant d’isoler les bactéries. Ces résultats ont totalement confirmé, en les amplifiant, les résultats précédents. La diversité des gènes de résistance aux antibiotiques est extrêmement élevée chez les bactéries qui vivent dans le sol.
Aucun impact décelable
Les conclusions, pour les chercheurs, sont les suivantes. On ne peut exclure que le gène de résistance à l’ampicilline puisse être transféré de la plante vers les bactéries du sol. Comment alors reconnaître le gène qui viendrait de la plante de ceux naturellement présents dans la microflore ? En recherchant éventuellement si d’autres régions du transgène auraient pu être transférées avec le gène blaTEM ? Rien ne permet d’affirmer que ceci se soit réalisé dans les échantillons analysés. En tous les cas aucun impact n’est décelable sur la structure de la communauté de bactéries.
Les résultats peuvent être aussi dus à la rareté du phénomène comme à la longueur encore insuffisante des études. Mais « les données sont suffisamment précises, non pas pour dire que le phénomène n’existe pas, mais pour affirmer que s’il se produit son impact est nul» affirme Pascal Simonet, directeur de recherche.
En effet, même si des bactéries avaient hérité du gène de résistance venant de la plante, cela ne leur aurait pas procuré un avantage sélectif déterminant car une grande proportion de leurs voisines en sont déjà équipées. La diversité bactérienne est telle que d’innombrables bactéries du sol possèdent déjà le même gène de résistance.
Les gènes de résistance existaient avant
Le gène de résistance étudié, n’a pas été créé du fait de l’utilisation des antiobiotiques au cours du XXème siècle. Comme les autres gènes de résistance il existait bien avant. Il fait partie depuis des millions d’années de l’arsenal génétique des bactéries. Certaines bactéries possèdent ce gène pour tenter de résister aux bactéries qui produisent des molécules pour tenter de gagner de l’espace et de la nourriture en se débarrassant de leurs voisines. « Ces gènes circulent naturellement parmi la communauté bactérienne à des fréquences très élevées» explique Pascal Simonet.
L’étude publiée par l’équipe du Laboratoire Ampère montre d’abord qu’on peut exclure tout risque lié aux plantes OGM. Elle confirme le formidable potentiel évolutif et adaptatif des bactéries du sol, dont 1% seulement est cultivable par l’homme, et combien ce potentiel est à redouter pour l’efficacité des traitements antibiotiques.
Le phénomène croissant de résistance constaté depuis plusieurs années prouve l’impact des activités humaines qui ont activé ces mécanismes de défense des bactéries qui mobilisent les gènes de résistance pour échapper aux traitements. ¨Pour l’Ampicilline mis sur le marché en 1961, des résistances ont été constatées quinze années plus tard. Les résistances apparaissent encore plus vite pour les nouveaux antibiotiques. Cette capacité du monde bactérien à faire circuler les gènes pour s’adapter à des modifications de son environnement justifie la plus grande vigilance dans l’utilisation des antibiotiques pour limiter la diffusion de ces gènes et préserver l’efficacité de ces molécules de plus en plus difficiles à découvrir..
L’article paraît dans la revue « Proceedings of National Academy of Science Of United States of America”
