In vitro and in vivo antibacterial activities of cranberry press cake extracts alone or in combination with β-lactams against Staphylococcus aureus.

Diarra, M.S., Block, G.S., Rempel, H., Oomah, B.D., Harrison, J.E., McCallum, J.L., Boulanger, S., Brouillette, É., Gattuso, M., et Malouin, F. (2013). « In vitro and in vivo antibacterial activities of cranberry press cake extracts alone or in combination with β-lactams against Staphylococcus aureus. », BMC Complimentary and Alternative Medicine Journal, 13(90). doi : 10.1186/1472-6882-13-90  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Contexte. Plusieurs des propriétés biologiques de la canneberge dépendent, en partie, des composés phénoliques qu’elle possède, mais on connaît mal leur mode d’action. Nous avons examiné l’effet d’extraits de canneberge sur l’expression des gènes de Staphylococcus aureus en vue d’identifier les processus cellulaires responsables de l’activité antibactérienne. Méthode. Nous avons comparé les profils transcriptionnels de quatre souches de S.aureus cultivées dans du bouillon enrichi et non enrichi de 2 mg/ml d’une préparation commerciale de canneberge (Nutricran®90). Pour faire cette comparaison, nous avons utilisé des puces à ADN et y avons cherché les modulations géniques, indicatrices d’une activité biologique. Nous avons analysé par qPCR l’effet sur les gènes marqueurs des différentes fractions du tourteau pressé de l’extraction à l’éthanol de fruits frais. Nous avons ensuite déterminé la concentration minimale inhibitrice (CMI) de la fraction la plus efficace, soit la fraction de canneberge (FC)111, contre plusieurs souches de S.aureus et nous avons évalué les interactions médicamenteuses entre la FC111 et les β‑lactamines. Pour déterminer l’effet de la FC111 sur la biosynthèse de l’ADN, de l’ARN, du peptidoglycane et des protéines, nous y avons examiné l’incorporation de précurseurs marqués au [3H]. Résultats. Le traitement de S.aureus avec du ®90 ou la FC111 a révélé une signature transcriptionnelle typique des antibiotiques qui agissent sur le peptidoglycane [PG] : régulation à la hausse des gènes vraR/S, murZ, lytM, pbp2, sgtB, fmt. L’effet de la FC111 sur le PG a été confirmé par une inhibition marquée de l’incorporation de la D‑[3H]alanine. La combinaison de β‑lactamines et de FC111 dans des essais chimiotactiques a révélé une activité synergique contre S.aureus, y compris la souche SARM COL chez laquelle nous avons observé une réduction de la CMI d’amoxilline d’un facteur de 512 en présence de la FC111, à raison de CMI/8. Enfin, nous avons procédé à la validation thérapeutique du principe dans un modèle murin de mammite bactérienne. Nous avons utilisé de l’amoxilline, la FC111 ou une combinaison de ces deux substances pour traiter l’infection à S. aureus des glandes mammaires, mais seule la combinaison a réduit de façon significative les comptes bactériens dans les glandes mammaires (P < 0,05) par rapport aux souris non traitées. Conclusions. La fraction FC111 influe sur la synthèse du PG chez S. aureus et produit une synergie avec les β‑lactamines. Cette fraction, facile à obtenir des résidus de tourteaux pressés qui sont encore mal exploités, pourrait avoir des applications intéressantes dans le domaine agroalimentaire et contribuer à réduire l’utilisation d’antibiotiques dans la production d’animaux destinés à l’alimentation humaine.

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