Etude du rôle fonctionnel des vésicules extracellulaires microbiennes dans l'émergence de la résistance aux antibiotiques – MicroVesi

La résistance aux antibiotiques (RAB) constitue une des plus grave menaces mondiales sur la santé et le développement. Comprendre les stratégies de défense des microorganismes contre les antibiotiques est essentiel pour ralentir l’émergence et la propagation d’organismes résistants. Un élément clé dans le développement de la RAB est le microenvironnement qui interagit directement avec les bactéries et modifie leur comportement. Quand les bactéries font face aux antibiotiques elles libèrent des vésicules extracellulaires (VE), minuscules enceintes lipidiques contenant des informations biologiques, dans le microenvironnement. Le projet MicroVesi se base sur l’hypothèse que les VE jouent un rôle de bouclier lipidique contre les antibiotiques grâce à leur localisation le long des surfaces bactériennes. L'inégale repartition et le contenu hétérogène des VE de cellule a cellule induirait un niveau de protection hétérogène et favoriserait l'émergence de cellules tolérantes et/ou résistantes. L'objectif du projet est de déterminer l'impact de la distribution et du contenu des VE sur la réponse des cellules aux antibiotiques, à la fois à l'échelle de cellules uniques et de populations entières, dans la bactérie commensale E. coli et la bactérie pathogène V. cholerae connues comme réservoirs importants pour la propagation de la RAB. Nous utiliserons une combinaison d'outils génétiques, d'imagerie haute résolution, d'environnements microfluidiques contrôlés qui miment une niche écologique naturelle, et de méthodes mathématiques pour analyser l'interaction bactéries-VE en temps réel. Nous analyserons les coûts/bénéfices de la production de VE sur l'adaptabilité des bactéries se développant à la fois dans des micro-colonies mono-espèces et multi-espèces pour comprendre si les VE représentent des facteurs environnementaux partagés entre les bactéries pour protéger la population toute entière, contre le stress antibiotique. L'originalité du projet MicroVesi réside dans une approche multidisciplinaire et multi-échelle qui permettra d'identifier les mécanismes dépendants des VE conduisant a l'adaptation bactériennes aux antibiotiques. La production ubiquitaire des VE par tous les micro-organismes et l'utilisation récente des VE comme vecteurs d'administration de médicaments amplifient le besoin de comprendre leur fonction biologique dans les écologies naturelles bactériennes et positionnent le projet MicroVesi dans une position centrale pour lutter contre les infections émergentes et persistantes.