Surveillance des infections à Staphylococcus aureus bioluminescent chez des souris vivantes à l'aide d'un construct NovelluxABCDE

Des souches de Staphylococcus aureus ont été transformées avec de l'ADN plasmidique contenant un opéron lux de Photorhabdus luminescens (luxABCDE) génétiquement modifié pour être fonctionnel à la fois dans les bactéries gram-positives et gram-négatives. Les cellules de S. aureus contenant ce nouveau construct lux, en aval d'une séquence de promoteur appropriée, sont hautement bioluminescentes, permettant la détection de moins de 100 CFU in vitro (détection directe des cellules se divisant exponentiellement en culture liquide). De plus, ces bactéries produisent de la lumière de manière stable à 37 degrés C et ne nécessitent pas de substrat d'aldéhyde exogène, permettant ainsi de surveiller les infections à S. aureus chez des animaux vivants par bioluminescence. Deux souches de S. aureus 8325-4 produisant des niveaux élevés de bioluminescence constitutive ont été injectées dans les muscles de la cuisse des souris, et les animaux ont ensuite été traités avec l'antibiotique amoxicilline ou laissés sans traitement. La bioluminescence des bactéries présentes dans les cuisses des souris a été surveillée in vivo pendant une période de 24 h. L'efficacité de l'antibiotique chez les animaux traités pouvait être mesurée par une diminution du signal lumineux. À 8 h, l'infection dans les deux groupes d'animaux traités avait commencé à se résorber, comme en témoignait une diminution de la bioluminescence, et à 24 h, aucun signal lumineux ne pouvait être détecté. En revanche, les deux groupes de souris non traitées avaient des signaux bioluminescents forts à 24 h. La quantification des CFU des bactéries extraites des muscles de la cuisse des souris corrélait bien avec les données de bioluminescence. Cet article montre pour la première fois que la bioluminescence offre une méthode pour surveiller les infections à S. aureus in vivo qui est sensible et non invasive et nécessite moins d'animaux que les méthodologies conventionnelles.