Naviguer dans l’ombre – Mécanismes de réparation
Photoréactivation:
La photoréactivation est un processus biologique observé chez certains organismes, en particulier les bactéries et les virus. Après avoir été exposés à la lumière visible, les organismes endommagés par les UV peuvent activer des mécanismes de réparation enzymatique.
Lorsque les micro-organismes sont exposés aux rayonnements UV, en particulier les UV-C, les photons des UV endommagent la structure de leur ADN, formant des dimères de pyrimidines. Cependant, en présence de lumière visible, des enzymes spécifiques appelées photolyases s’activent. Les photolyases peuvent reconnaître et se fixer aux zones endommagées de l’ADN pour l’aider à se réparer. En résumé, la photoréactivation permet aux microorganismes de réparer les dommages causés à leur ADN par les rayonnements UV, ce qui accroît leurs chances de survie.
Réparation dans l’obscurité:
La réparation dans l’obscurité, également connue sous le nom de réparation par excision de nucléotides, est un autre processus biologique que l’on retrouve principalement chez les bactéries. Ce processus vise à réparer l’ADN endommagé par le rayonnement UV en l’absence de lumière visible.
En absence de lumière visible, des enzymes spécifiques et des voies de réparation sont activées pour identifier et réparer les segments endommagés de l’ADN. Pendant la réparation dans l’obscurité, les enzymes reconnaissent les lésions sur le brin d’ADN et excisent la portion endommagée pour la remplacer par de l’ADN nouvellement synthétisé et pour restaurer la séquence d’ADN originale.
La réparation dans l’obscurité est un mécanisme essentiel des microorganismes qui maintient l’intégrité de leur génome pour leur permettre de survivre après une exposition aux UV.
Ces mécanismes permettent à une proportion significative des microorganismes initialement tués par les UV-C de se régénérer, ce qui diminue l’efficacité globale du processus de désinfection.
Exemple:
Une étude a révélé qu’il est possible de régénérer jusqu’à 60 % des microorganismes initialement tués par les UV-C.
(Song, Mohseni and Taghipour, 2019)9
Cette étude a été réalisée avec E. coli mais d’autres bactéries possèdent des enzymes et des mécanismes de réparation qui favorisent la photoréactivation et la photorécupération après exposition aux UV.
(Kowalski, 2009)10
La résistance aux antimicrobiens:
Les mécanismes de réparation modifient l’ADN/ARN. Il existe donc un risque de mutations des micro-organismes qui pourrait les rendre plus pathogènes ou résistants aux tentatives futures de désinfection. L’efficacité des UV-C en serait réduite au fil du temps.
(Shibai et al., 2017)11
Seule, la désinfection par UV-C pourrait ne pas être entièrement fiable. Elle nécessiterait la mise en oeuvre de stratégies de désinfection complémentaires pour garantir une éradication microbienne complète.
(Demeersseman et al., 2023)12
Réferences
9Song, K., Mohseni, M. and Taghipour, F. (2019a). Mechanisms investigation on bacterial inactivation through combinations of UV wavelengths. Water Research, 163, p.114875.
10Kowalski, W. (2009). Ultraviolet Germicidal Irradiation Handbook.
11Shibai, A., Takahashi, Y., Ishizawa, Y., Motooka, D., Nakamura, S., Ying, B.-W. and Tsuru, S. (2017). Mutation accumulation under UV radiation in Escherichia coli.
Scientific Reports, 7(14531).
12Demeersseman, N., Saegeman, V., Cossey, V., Devriese, H. and Schuermans, A. (2023). Shedding a light on ultraviolet-C technologies in the hospital environment. Journal of Hospital Infection, 132, pp.85–92.