Comment le cérium, un élément des terres rares, peut aider à lutter contre les bactéries

14. novembre 2022 | Technologies

Des nanoparticules de dioxyde de cérium protègent contre les biofilms bactériens et pourraient empêcher l’apparition de germes résistants.

Ils colonisent les claviers ou les poignées de porte, mais aussi les surfaces dentaires, les muqueuses et les implants : Les soi-disant biofilms, des populations de bactéries qui s’entourent d’une couche de mucus protectrice. Cela leur permet de se défendre beaucoup mieux contre le système immunitaire, mais aussi contre les biocides et les antibiotiques. Souvent, les germes tenaces développent même des résistances dangereuses : Plus d’un million de personnes sont mortes en 2019 d’une infection par des agents pathogènes résistants aux antibiotiques, selon une étude publiée dans la revue médicale The Lancet.

Il est donc urgent de trouver de nouvelles stratégies pour lutter contre les bactéries. De nombreuses recherches actuelles se concentrent sur la prévention de la formation de biofilms, ou du moins sur la difficulté de leur formation. À l’aide d’un composé de l’élément de terre rare cérium, l’Université Johannes Gutenberg de Mayence (JGU) et la Bundesanstalt für Gewässerkunde de Coblence (BfG) ont désormais développé une approche qui imite le système de défense de la nature.

Le dioxyde de cérium perturbe la communication des bactéries

Les nanoparticules de dioxyde de cérium interfèrent avec la communication des bactéries, qui rend possible la formation de biofilms. Cette « concertation » se fait par le biais de molécules de signalisation. Les hôtes potentiels des agents pathogènes peuvent modifier et inactiver ces molécules grâce à certaines enzymes et se protègent ainsi contre la colonisation par des biofilms. Comme les chercheurs de Mayence et de Coblence ont pu le démontrer, les nanoparticules de dioxyde de cérium imitent ces processus enzymatiques.

Selon Nils Keltsch de la BfG, ce procédé ne fonctionne pas seulement en laboratoire, mais aussi au quotidien. Dans la pratique, ce composé de terre rare non toxique et chimiquement très stable pourrait par exemple être utilisé dans des revêtements de surface antibactériens. Le dioxyde de cérium est donc une alternative viable, économique et écologique aux biocides conventionnels, explique la doctorante Eva Pütz.

Photo: iStock/SeventyFour

énergies renouvelables 2030