Les bactéries peuvent être à la fois nos amies et nos ennemies. Nos amies parce qu’elles nous assistent de plusieurs manières : par exemple dans la digestion de nourritures ainsi que dans le renforcement de notre système immunitaire. En revanche, certaines d’entre elles se retournent contre les organismes supérieurs (les mammifères, les plantes, etc.).
Les plantes et les mammifères sont constamment confrontés aux attaques des bactéries pathogènes ; et ceci représente une menace de plus en plus sérieuse pour les êtres humains. D’un côté, les bactéries pathogènes contre les plantes d’intérêts agricoles causent des pertes de production et donc une menace pour le monde à l’accès à la nourriture ; de l’autre, celles pathogènes contre les mammifères représentent une menace pour la santé publique, car beaucoup d’entre elles ont réussi à acquérir des résistances contre les antibiotiques utilisés pour les éliminer. Ces menaces émanant des bactéries pathogènes requièrent donc une constante vigilance afin de mieux les contrôler. La bonne nouvelle, c’est que le mieux nous connaissons les stratégies d’attaque de nos adversaires, le mieux équipés nous serions pour parer à leurs assauts. Les connaissances que nous possédons des bactéries (pathogènes comme non-pathogènes) à date est qu’elles ont besoin, à l’image de la plupart des organismes vivants, de nutriments de base pour se multiplier. L’un de ces nutriments dont les bactéries ne peuvent se passer est le fer. Pour s’acquérir de cet ion dans les environnements où la biodisponibilité du fer est faible (hôtes plantes et mammifères), les bactéries produisent de molécules de petits poids moléculaires appelées sidérophores. Ces sidérophores produits vont aller dans l’environnement des bactéries, chélater le fer présent et le leur ramener. Ceci représente le maillon faible dans l’épanouissement des bactéries et peut donc être exploité pour cibler les bactéries pathogènes aussi bien pour les plantes que les mammifères. C’est ce que nous avons essayé de faire dans ces études car nous savons que les bactéries bénéfiques du sol, appelées aussi plant growth-promoting rhizobacteria ou PGPR, assistent les plantes dans leur nutrition, croissance et défense. La question était d’explorer si les sidérophores bactériens pouvaient jouer un certain rôle dans la défense des plantes. D’autre part, nous savons aussi que certaines bactéries ne produisent pas seulement les sidérophores, mais ajoutent une ogive aux sidérophores pour les transformer en puissantes armes contre les compétiteurs possédant les machineries d’utilisation de leurs sidérophores ; c’est le cas de l’albomycine qui a une structure chimique très similaire à celle du sidérophore ferrichrome. Les bactéries compétitrices se trouvant dans l’environnement de celles produisant l’albomycine et possédant les machineries d’utilisation du ferrichrome vont donc indistinctement internaliser l’albomycine, qui va donc effectuer son action antibiotique une fois internalisée. On pourrait donc imiter les bactéries en attachant des antibiotiques aux sidérophores produits exclusivement par certains genres bactériens pour cibler ces derniers.
Lors des études entreprises dans le cadre de cette maîtrise, il a été démontré d’une part que : les sidérophores synthétiques imitant les structures chimiques de ceux naturels produits par certaines bactéries bénéfiques du sol (Acinetobacter spp.) ont un effet antimicrobien in vitro contre un pathogène de plantes, Pseudomonas syringae pv tomato DC3000 (Pst DC3000) ; ont induit la résistance de la plante de référence, Arabidopsis thaliana contre Pst DC3000 ; ont induit certains marqueurs moléculaires de défense (PR1) contre Pst DC3000 ; ont promu la croissance d’une PGPR de référence, Bacillus subtilis, in vitro, dans les conditions pauvres en fer. Par ailleurs, le conjugué synthétique antibiotique dont une partie contient l’analogue synthétique du sidérophore naturel (fimsbactine) produit par Acinetobacter baumannii, est très actif contre cette espèce bactérienne. En revanche, l’antibiotique utilisé (daptomycine) pour la conjugaison, seul n’a aucune activité contre A. baumannii. La daptomycine qui est un antibiotique utilisé exclusivement en clinique contre les bactéries à Gram positif. À cause de son grand poids moléculaire, la daptomycine ne peut pas traverser la membrane externe des bactéries à Gram négatif. Cependant, lorsqu’elle est couplée à un sidérophore d’une bactérie à Gram négatif, le conjugué ainsi obtenu est activement transporté à l’intérieur de celle-ci afin d’exercer son effet bactéricide. Ces projets d’études ont permis de démontrer les multiples façades des sidérophores et les nombreuses possibilités d’exploitation des sidérophores aussi bien en agriculture qu’en santé humaine. Cependant, beaucoup reste à faire afin de comprendre pleinement les mécanismes moléculaires permettant aux bactéries d’acquérir les nutriments qui leur sont vitaux, et donc de mieux combattre celles qui représentent une menace pour l’agriculture et la santé humaine
