Biofilm tolerance towards antibiotics: Mechanisms and treatment
Tolérance des biofilms aux antibiotiques : comprendre pour mieux traiter
Résumé
Biofilms are surface-associated microbial communities surrounded by an extracellular matrix that are found in all natural environments. Biofilms are associated with several human infections and are therefore responsible for a significant medical and economic burden. When compared to their planktonic counterparts, biofilm bacteria exhibit specific phenotypic traits. In human medicine, their more problematic feature is the ability of some biofilm bacteria to survive in the presence of high concentrations of bactericidal antibiotics. This characteristic, called tolerance towards antibiotics, is multifactorial and plays a major role in the risk of infection relapse or antibiotic failure. Recently, several studies improved our understanding of the tolerance of biofilms towards antibiotics and led to propose original therapeutic strategies to treat biofilm-related infections. This review presents our current understanding of the mechanisms involved in the tolerance of biofilm towards antibiotics and describes how recent progress led to design original and efficient strategies to eradicate biofilm-related infections.
Les biofilms sont des communautés microbiennes associées aux surfaces et enrobées par une matrice extracellulaire. Ces biofilms sont présents dans tous les environnements naturels où ils jouent de nombreux rôles bénéfiques. Ils sont également associés à de multiples infections bactériennes ou fongiques et constituent donc un problème majeur en médecine humaine. Lorsqu’elles sont comparées à leurs équivalents planctoniques (en culture liquide), les bactéries au sein du biofilm présentent des caractéristiques phénotypiques et génétiques originales. En médecine humaine, l’aspect le plus problématique de ces propriétés spécifiques du mode de vie biofilm, correspond à la capacité de certaines bactéries du biofilm à survivre en présence de fortes concentrations d’antibiotiques. Ce phénomène, appelé tolérance des bactéries du biofilm aux antibiotiques, est multifactoriel et joue un rôle important dans le risque d’échec thérapeutique ou de récidive de l’infection. Depuis une quinzaine d’années, de nombreuses données expérimentales ont permis d’améliorer notre compréhension de ce phénomène et d’envisager, désormais, l’élaboration de stratégies thérapeutiques plus efficaces. Cette revue vise à détailler les données récentes portant sur les mécanismes impliqués dans la tolérance des biofilms aux antibiotiques ainsi qu’à préciser les stratégies thérapeutiques les plus prometteuses dans le domaine.