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L’huile essentielle de cannelle est-elle dangereuse ?

L’huile essentielle de cannelle induit l’expression de pompes d’efflux et la multi-résistance aux antibiotiques chez la bactérie Pseudomonas aeruginosa

L’utilisation massive des antibiotiques a sélectionné des bactéries capables de développer de nombreux mécanismes de résistance, réduisant chaque jour d’avantage la fenêtre thérapeutique pour les cliniciens. C’est le cas de Pseudomonas aeruginosa, une bactérie opportuniste récemment classée par l’OMS « prioritaire » pour le développement de nouveaux traitements. Dans ce contexte, les patients se tournent de plus en plus vers les huiles essentielles, certaines d’entre elles comme le cinnamaldéhyde (CNA), extrait de l’huile essentielle de cannelle, présentant une activité bactéricide avérée.

Fig.1 (un clic pour grossir)

Nous montrons ici pour la première fois que l’utilisation du CNA, en association avec les antibiotiques, peut se montrer contre toute attente contre-productive. En effet, à concentrations sub-létales, le CNA provoque un stress qui pousse la bactérie à surproduire simultanément quatre pompes d’efflux : MexAB-OprM, MexCD-OprJ, MexEF-OprN et MexXY/OprM (Figure 1A). L’activité de ces pompes provoque le renvoi des molécules toxiques (dont les antibiotiques) hors de la cellule bactérienne et rend la bactérie résistante (Figure 1B). La suppression des pompes d’efflux par inactivation génique fait disparaître ce phénomène, prouvant que ce mécanisme de résistance est un élément central de l’adaptation de P. aeruginosa à ce composé.
La résistance de P. aeruginosa est transitoire car la bactérie active des réductases/déshydrogénases qui convertissent le CNA en un composé moins toxique, l’alcool cinnamique (Figure 2). Le criblage d’autres molécules inductrices extraites ou non d’huiles essentielles montre que le stress déclenché par le CNA est dû à la double présence d’un groupement phényle (inducteur de MexAB-OprM) et d’un aldéhyde électrophile (inducteur de MexEF-OprN et MexXY/OprM). D’ailleurs, la conversion en alcool cinnamique et la perte de l’aldéhyde conserve un pouvoir inducteur uniquement sur MexAB-OprM (Figure 2).

Fig.2

En conclusion, l’utilisation simultanée du CNA et des antibiotiques substrats des pompes d’efflux (ß-lactamines, aminosides ou fluoroquinolones) est antagoniste, réduisant significativement l’efficacité des traitements anti-Pseudomonas. Le criblage d’autres composés extraits d’huiles essentielles est en cours au laboratoire.

Financements
Vaincre la Mucoviscidose – 2018-2019 : « Impact du stress électrophile sur la résistance et la virulence de Pseudomonas aeruginosa » (RF20180502244) : 20 K€. Porteur : C. Llanes.
Région UBFC Envergure – 2018-2021 : « Etude de la résistance aux antibiotiques par induction » RESISTE : 179 K€. Porteur : C. Llanes.

Tetard A., Zedet A., Girard C., Plésiat P.,Llanes C. 2019. Cinnamaldehyde induces expression of efflux pumps and multidrug resistance in Pseudomonas aeruginosa. Antimicrob Agents Chemother 63:e01081-19.https://doi.org/10.1128/AAC.01081-19

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