Les sécheresses liées au changement climatique pourraient favoriser la résistance aux antibiotiques

Les sécheresses qui se multiplient sous l’effet du changement climatique mondial pourraient créer un terrain idéal pour l’émergence de bactéries résistantes aux antibiotiques, d’après une nouvelle étude.

L’usage excessif des antibiotiques en médecine ne serait donc pas le seul moteur de l’apparition de « superbactéries ». Ces travaux indiquent aussi que ce qui se passe loin des hôpitaux - dans les sols de la planète - pourrait, à terme, peser sur la résistance aux antibiotiques observée dans les structures de soins.

L’étude, menée par des chercheurs du California Institute of Technology (CIT), montre que la sécheresse peut concentrer des antibiotiques naturels dans le sol, ce qui incite les microbes à développer des gènes de résistance aux antibiotiques.

À mesure que les épisodes de sécheresse deviennent plus fréquents, plus intenses et plus étendus avec le changement climatique, les microbes dotés de l’arsenal génétique nécessaire pour survivre à ces niveaux concentrés d’antibiotiques présents dans le sol semblent tirer leur épingle du jeu.

Sécheresse, sol et résistance aux antibiotiques : un mécanisme plausible

Bien avant que la médecine ne s’approprie ces molécules, des bactéries produisaient déjà des antibiotiques dans les sols afin de prendre l’avantage sur d’autres microbes concurrents.

« De même, les bactéries résistantes aux antibiotiques, et les gènes qui leur confèrent cette résistance, sont bien antérieurs à la médecine humaine, ayant évolué comme des défenses naturelles contre les bactéries productrices d’antibiotiques », explique, dans une analyse d’accompagnement, l’écologue microbien Timothy Ghaly de la Macquarie University en Australie, qui n’a pas participé à l’étude.

Selon lui, cela « soulève une question cruciale : quels facteurs environnementaux pourraient favoriser la propagation des gènes de résistance aux antibiotiques depuis le réservoir des bactéries du sol vers l’environnement bâti et les agents pathogènes humains cliniques ? »

Données de sols : cinq ensembles, plusieurs écosystèmes

Pour éclairer cette question, l’équipe du CIT a examiné cinq jeux de données issus d’études de sols collectés aux États-Unis, en Chine et en Europe. Ces données couvraient l’impact de la sécheresse sur les communautés microbiennes dans des milieux variés, notamment des terres cultivées, des prairies, des forêts et des zones humides.

Dans l’ensemble des cinq jeux de données, les conditions de sécheresse s’accompagnaient d’une hausse de l’abondance de matériel génétique provenant de bactéries productrices d’antibiotiques, ainsi que de gènes connus pour conférer une résistance aux antibiotiques.

Autrement dit, les bactéries présentes dans les échantillons de sols touchés par la sécheresse semblaient mieux adaptées à résister à l’exposition aux antibiotiques.

Expériences en laboratoire : quand le sol s’assèche, l’antibiotique se concentre

En parallèle, lors d’expériences en laboratoire, les scientifiques ont introduit un antibiotique dans un micro-écosystème de sol, puis l’ont asséché afin de reproduire une situation de sécheresse. Ces conditions ont augmenté la concentration de cet antibiotique dans le sol.

Les espèces bactériennes déjà résistantes à l’antibiotique ont survécu aussi facilement dans les sols secs que dans les sols humides. En revanche, les souches sensibles à l’antibiotique ont presque entièrement disparu dans le scénario de « sécheresse ».

Parmi les survivantes figuraient certaines bactéries productrices d’antibiotiques (naturellement résistantes à leurs propres composés). Au final, le sol s’est retrouvé enrichi à la fois en producteurs d’antibiotiques et en bactéries résistantes aux antibiotiques.

Un signal observé jusque dans les hôpitaux

« Après avoir établi le rôle de la sécheresse dans l’amplification de la résistance aux antibiotiques dans les sols, les auteurs, dans ce qui est peut-être leur constat le plus alarmant, relient ce phénomène naturel à la santé publique mondiale », détaille Ghaly.

En analysant des hôpitaux répartis dans 116 pays, les chercheurs ont mis en évidence un lien extrêmement fort entre la fréquence de la résistance aux antibiotiques au sein des hôpitaux et l’indice local d’aridité - c’est-à-dire le degré de sécheresse du climat - à l’extérieur.

Cette association persistait même lorsque les chercheurs tenaient compte du revenu national, un facteur susceptible d’influencer l’usage des antibiotiques et, plus largement, le système de santé.

« Cela suggère qu’un moteur central de la résistance en milieu clinique opère via un mécanisme environnemental global, par lequel les conditions climatiques des écosystèmes naturels peuvent influencer l’évolution des agents pathogènes dans l’environnement bâti, et au final la santé humaine », écrit Ghaly.

Même si ces résultats ne suffisent pas à affirmer que les sécheresses provoquent une hausse de la résistance aux antibiotiques en milieu clinique, ils indiquent néanmoins que le changement climatique - et en particulier les sécheresses qu’il intensifie - pourrait accroître les risques.

« Notre étude offre un exemple clair de la manière dont le changement climatique a le potentiel de croiser l’écologie microbienne pour façonner des résultats de santé publique… [soulignant] l’importance d’intégrer les perspectives environnementales et cliniques… », concluent les auteurs.

« À mesure que l’instabilité climatique s’intensifie, de telles approches intégratives seront essentielles pour anticiper et atténuer la trajectoire mondiale de la résistance aux antibiotiques… »

La recherche est publiée dans Nature Microbiology.