💊 Résistance aux Antibiotiques

Les mutations apparaissent spontanément lors de la réplication de l'ADN à un taux d'environ 10⁻⁹ à 10⁻⁷ par paire de bases et par génération. Dans une grande population de 10⁸ bactéries, statistiquement au moins une cellule porte déjà une mutation ponctuelle conférant la résistance avant même l'administration d'un médicament. Le transfert horizontal de gènes via des plasmides peut aussi propager des gènes de résistance préexistants entre espèces non apparentées de façon quasi instantanée.

Les médicaments bactériostatiques stoppent la croissance bactérienne sans tuer les cellules ; les médicaments bactéricides tuent activement les bactéries. La plupart des modèles de résistance de cette simulation supposent un mécanisme bactéricide où les cellules au-dessus de la CMI sont tuées à un taux proportionnel à la concentration du médicament. Les médicaments bactériostatiques nécessitent un système immunitaire fonctionnel pour éliminer la population stoppée, donc le résultat après arrêt du traitement peut différer nettement du cas bactéricide.

Des taux de mutation plus élevés augmentent la probabilité qu'un mutant résistant apparaisse tôt, mais génèrent aussi des mutations délétères dans tout le génome, réduisant la fitness moyenne. Cette interaction produit un taux de mutation optimal — trop bas et aucune résistance n'émerge ; trop élevé et la population s'effondre sous la charge mutationnelle. C'est la base des stratégies de « mutagenèse létale » qui poussent intentionnellement les taux de mutation au-delà du seuil d'erreur pour tuer les pathogènes.

La RAM désigne la capacité des micro-organismes — bactéries, virus, champignons et parasites — à résister aux médicaments conçus pour les tuer. L'OMS estime que les infections résistantes aux médicaments ont causé directement 1,27 million de décès en 2019 et ont contribué à près de 5 millions d'autres. Sans action coordonnée sur la bonne gestion des antibiotiques, l'usage agricole et le développement de nouveaux médicaments, la RAM pourrait coûter des milliers de milliards de dollars par an à l'économie mondiale d'ici 2050.

La réversibilité dépend du coût de fitness de la résistance. Si les bactéries résistantes croissent significativement plus lentement sans antibiotiques, les cellules sensibles de type sauvage peuvent les surpasser dans le temps une fois la pression médicamenteuse supprimée — un principe derrière les stratégies de « rotation des antibiotiques » dans les hôpitaux. Cependant, si des mutations compensatoires apparaissent qui restaurent le taux de croissance tout en maintenant la résistance, ou si le gène de résistance passe au chromosome depuis un plasmide, l'inversion devient très improbable.

Les populations plus grandes hébergent par hasard davantage de mutants préexistants : une colonie de 10⁹ cellules est presque certaine de contenir déjà des cellules résistantes à n'importe quel médicament unique aux taux de mutation typiques. C'est pourquoi la thérapie combinée — utilisant deux ou trois antibiotiques simultanément — est la norme pour des infections comme la tuberculose, puisque la probabilité qu'une seule cellule porte spontanément une résistance à tous les médicaments à la fois est infime (environ 10⁻¹⁸).

Les mesures de contrôle des infections incluent des programmes de bon usage des antibiotiques qui réservent les médicaments à large spectre aux infections résistantes confirmées, des protocoles d'hygiène des mains, l'isolement des patients porteurs du SARM, et des cultures de surveillance. Le bon usage des antibiotiques a montré une réduction des taux de résistance de 20–30% dans certains contextes cliniques tout en réduisant les coûts par l'élimination de prescriptions inutiles.

Les superbactéries sont des bactéries résistantes à plusieurs, voire dans certains cas à presque tous les antibiotiques disponibles. Les pathogènes de priorité critique de l'OMS incluent Acinetobacter baumannii résistant aux carbapénèmes, Pseudomonas aeruginosa résistant aux carbapénèmes, et les Enterobacteriaceae résistantes aux carbapénèmes. Les antibiotiques carbapénèmes sont considérés comme des médicaments de dernier recours, donc la résistance à ceux-ci laisse aux cliniciens très peu d'options thérapeutiques — souvent seulement l'ancien médicament colistine, qui présente une toxicité rénale importante.