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Accueil > Départements > Microbiologie > Equipes rattachées à la direction de l’I2BC > Soufian OUCHANE : Adaptation Bactérienne aux changements environnementaux

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Pour une utilisation durable des ions métalliques comme antimicrobiens

L’utilisation des produits phytosanitaires, y compris les antimicrobiens et les ions métalliques, a pour conséquence une importante pollution des eaux et des sols agricoles. Cette pollution menace la santé humaine et l’environnement. Par ailleurs, l’application intensive de ces substances sur les cultures contribue à l’apparition de souches bactériennes résistantes aux antibiotiques ou aux métaux. Le cuivre est beaucoup utilisé comme agent antimicrobien dans les vignes, les oliveraies, les vergers en agriculture conventionnelle mais également en agriculture biologique. Ce métal s’accumule dans les sols et aussi dans les tissus de certaines plantes. L’UE préconise de baisser les concentrations utilisées ; il est donc urgent de trouver des solutions pour gérer de façon durable les productions agricoles et pour limiter les risques environnementaux et sanitaires. ec.europa.eu.

-Dans le cadre de deux études sur la toxicité du cuivre (Cu) et du cadmium (Cd) chez les bactéries environnementales et pathogènes (publiées dans Microbial Biotechnology), nous avons montré que pour survivre à des concentrations élevées en Cu ou en Cd, les bactéries ont besoin 1- des systèmes d’import du Fer et 2- de leur système de détoxification des ions superoxide (O2.-). L’import du fer représente un processus vital dans l’adaptation bactérienne à l’excès de métal. La limitation en Fer rend alors les bactéries beaucoup plus sensibles à l’empoisonnement par le cuivre, réduisant ainsi considérablement la concentration de cuivre nécessaire pour éliminer les bactéries. Un telle approche pour limiter la pollution par le cuivre en agriculture est proposée dans la première publication http://dx.doi.org/10.1111/1751-7915.13590.

-Dans la seconde étude, nous avons montré l’induction de la superoxide dismutase chez toutes les bactéries pathogènes ou environnementales testées, lors d’un traitement au Cu ou au Cd. Comme pour l’import du Fer, l’inactivation de cette enzyme permet de réduire considérablement le Cu ou le Cd nécessaire pour éliminer les bactéries. Ainsi, une solution pour réduire la concentration en métal utilisée pour éliminer les microbes, serait de cibler cette enzyme http://dx.doi.org/10.1111/1751-7915.13589.

-Les deux études suggèrent que les métaux (Cu ou Cd) comme le superoxide ciblent les clusters Fe-S de certaines protéines. Ainsi, la présence simultanée du Cu et de O2.- devient létale et l’import du Fer devient nécessaire et vital pour la biosynthèse de ces clusters et la production des protéines à Fe-S en condition de stress métallique. Sur la base de ces résultats, l’équipe propose ainsi deux pistes à explorer pour une gestion durable et respectueuse des terres agricoles dans le cadre de l’utilisation des ions métalliques comme antimicrobiens.

par BACADA - publié le , mis à jour le