Des biologistes européens ont découvert une nouvelle protéine avec des propriétés antibactériennes dans un champignon commun qui pousse sur le crottin de cheval. Une nouvelle étape dans la lutte contre l’antibiorésistance ? Les essais en laboratoire montrent que cette substance, appelée copsin, a le même effet sur certaines bactéries que les antimicrobiens traditionnels. Ses propriétés structurelles uniques en font un candidat pour de nouveaux antibiotiques.

Copsin, le nouvel agent bactéricide, a été découvert dans le champignon Coprinopsis cinerea, une espèce coprophile qui pousse sur le fumier de cheval. Une équipe de microbiologistes et de biologistes moléculaires dirigée par Markus Aebi, professeur de mycologie à l’École polytechnique fédérale de Zurich (ETH Zurich), est à l’origine de cette découverte. Les chercheurs espèrent avoir trouvé là une solution au phénomène des bactéries résistantes aux antimicrobiens, via le développement d’une nouvelle gamme d’antibiotiques susceptibles de remplacer ceux qui perdent leur capacité à lutter contre les infections.

Ils ont cherché à comprendre comment le champignon et les diverses bactéries présentes dans le crottin interagissaient, l’un freinant le développement des autres. La réponse se trouve dans le fumier de cheval, un substrat riche qui abrite une grande diversité de micro-organismes, dont des champignons et des bactéries, en compétition permanente pour les nutriments et l’espace vital. La probabilité est donc forte de trouver de puissants antibiotiques dans un tel environnement, qui sont utilisés par les différents organismes pour inhiber la croissance de leurs concurrents.

L’équipe de l’ETH Zurich a donc cultivé le champignon en laboratoire, avec plusieurs types de bactéries à Gram positif, et a constaté que C. cinerea tuait plusieurs d’entre elles, y compris des agents pathogènes humains tels que Enterococcus faecium et Listeria monocytogenes. D’autres analyses ont démontré que la protéine copsin produite par le champignon était responsable de cet effet antibiotique et qu’elle était active contre les bactéries résistantes aux antimicrobiens classiques.

Copsin appartient au groupe des défensines, une classe de petites protéines produites par de nombreux organismes pour lutter contre les micro-organismes pathogènes. Le corps humain en produit par exemple dans les muqueuses ou la peau, pour se protéger des infections.

Au-delà d’une utilisation potentielle comme antibiotique en médecine, la stabilité exceptionnelle de cette protéine permet d’envisager des applications notamment dans l’industrie alimentaire ou la conservation des aliments. En effet, elle reste active même chauffée à une température de 100 °C, ou placée dans l’acide pendant des heures, ou encore soumise à des enzymes agressifs. Selon les chercheurs, copsin doit de telles propriétés biochimiques à sa structure tridimensionnelle extrêmement compacte, dévoilée par la spectroscopie RMN.

Il reste à s’interroger sur la façon dont les champignons ont utilisé les défensines et d’autres substances naturellement antibiotiques pendant des millions d’années pour se protéger contre les bactéries, alors que celles employées en médecine humaine ont développé une antibiorésistance après seulement 70 ans…

Pour en savoir plus : Andreas Essig et coll. Copsin, a novel peptide-based fungal antibiotic interfering with the peptidoglycan synthesis. Journal of Biological Chemistry, 2014, doi: 10.1074/jbc.M114.599878.