Dynamique populationnelle entre Erwinia amylovora, Pantoea agglomerans et divers bactériophages : exploitation des phénomènes de synergie et de compétition pour améliorer l’efficacité des cocktails de bactériophages

Les bactériophages, ou phages, sont des virus qui s’attaquent aux bactéries. Ils peuvent reconnaître leurs hôtes avec une grande spécificité, s’attacher à leur surface, introduire leur ADN, prendre le contrôle des mécanismes cellulaires et utiliser les hôtes pour assembler de nouveaux virions. Le cycle d’infection prend fin lorsque les cellules hôtes sont détruites et que les phages sont libérés dans l’environnement. Ce cycle de vie unique est ce qui rend les bactériophages si intéressants alors que d’importants agents pathogènes qui s’attaquent aux végétaux et à l’humain résistent aux antibiotiques les plus courants. Pour optimiser l’efficacité des phages comme outils thérapeutiques, il est essentiel de comprendre la dynamique entre les phages et leurs hôtes et de comprendre comment ces interactions peuvent changer dans des populations complexes. Notre modèle portait sur les interactions entre l’agent phytopathogène Erwinia amylovora, l’épiphyte antagoniste Pantoea agglomerans et les bactériophages qui infectent et tuent les bactéries de ces deux espèces. Les souches de P. agglomerans sont utilisées comme vecteurs de phages : leur rôle est de porter les bactériophages à la surface des plantes et d’en favoriser la propagation avant l’arrivée de l’agent pathogène. À l’aide de cultures liquides, nous avons effectué un suivi des populations de l’agent pathogène, du vecteur et des bactériophages au fil du temps par PCR quantitative en temps réel. Nos résultats révèlent une synergie entre le myovirus ɸEa35-70, le myovirus ɸEa21-4 et le podovirus ɸEa46-1-A1, qui s’est révélée être l’association la plus efficace pour freiner la croissance d’E. amylovora sur une période de 24 h. Cependant, le myovirus ɸEa35 70 a également freiné la croissance de P. agglomerans. Toutefois, si le ratio de chacun des phages du cocktail (mélange), à savoir ɸEa21 4, ɸEa46-1-A1 et ɸEa35-70, est modifié à 10, 1 et 0,01, respectivement, la croissance de P. agglomerans n’est plus inhibée. Lorsque ce cocktail était cultivé avec P. agglomerans pendant 8 h avant l’introduction de l’agent pathogène, la croissance de ce dernier était réduite de plus de quatre unités logarithmiques sur une période de 24 h. Ces résultats présentent une nouvelle approche en ce qui concerne l’étude de la dynamique complexe qui existe entre les phages et leurs hôtes, dont on pourrait se servir pour mettre au point des traitements plus efficaces faisant appel à des bactériophages.