Caractérisation biochimique d’une β-lactamase isolée d’une souche d’E. coli résistante à l’acide clavulanique. Etude des activités de certains flavonoïdes.

Abstract

L’étude phénotypique de la souche clinique E. coli K18 isolée du centre hospitalo-universitaire de Sétif, a montré qu’elle est résistante aux pénicillines et à la combinaison amoxicilline-acide clavulanique. Elle reste cependant sensible à la combinaison pipéracilline-tazobatam, aux céphalosporines de 3ème génération et au méropénème. Afin d’étudier le mécanisme de résistance, une β-lactamase a été isolée par chromatographie échangeuse d’ion sur une résine Mono-Q. Cette technique qui a permis d’obtenir un rendement de 56% et un facteur de purification global de 5,9. La caractérisation biochimique montre que la β-lactame de la souche d’E. coli K18 a un poids moléculaire de 24 KDa et un pI de 5,2. Elle est résistante à l’acide clavulanique, insensible à l’EDTA et au NaCl. L’acide clavulanique et le tazobactam l’inhibent de manière compétitive avec des KI et des IC50 qui dépassent largement les valeurs de TEM-1. C’est une pénicillinase avec un Vmax/KM de 0,91. Par conséquent et selon la classification d’Ambler, cette enzyme fait partie de la classe A. La résistance est probablement due à l’émergence d’un mutant de β-lactamase de type TEM désigné par TEM résistante aux inhibiteurs (TRI).

Treize (13) molécules de flavonoïdes différentes, 3 polyphénols (acide caféique, acide ellagique et acide gallique) sont testés pour leur capacité à inhiber la -lactamase. Les flavonoïdes ont une fonction 4-oxo semblable à celle de l’acide clavulanique. Le type d’inhibition et la constante d’inhibition (KI) sont déterminés et une étude de relation structure-activité est établie. Parmi les molécules testées, la fisetine, la flavone, la quercétine, la catéchine et la gossypine sont des inhibiteurs incompétitifs. La myricétine, la quercitrine, la naringénine, la morine, la kaempférol et la rutine sont des inhibiteurs non compétitifs. La diosmine, l’apigénine et les polyphenols ne présentent aucun effet inhibiteur. Les constantes d’inhibition (KI) sont pour la plupart des molécules supérieures à 100 µM, c’est-à-dire 200 fois moins efficaces que l’acide clavulanique (KI = 0,5 µM). Il semble que le type de cycle et la position du OH dans les structures des molécules ont une importance majeure. En conclusion, les molécules testées ont un faible pouvoir inhibiteur et la découverte d’une bonne molécule candidate passe inévitablement par l’évaluation d’un plus grand nombre de produits.