Un nouveau test d’haleine non invasif est devenu une percée potentielle pour diagnostiquer rapidement les infections bactériennes et le suivi de l’efficacité du traitement.
Développé par des chercheurs de l’Université de Californie à San Francisco (UCSF) et de l’hôpital de recherche pour enfants St. Jude, le test exploite des traceurs métaboliques spécifiques aux agents pathogènes et une plate-forme de détection basée sur le laser pour identifier les infections en temps réel.
Le chercheur principal, le Dr Marina Lopez-Alvarez, a présenté les résultats à Escmid Global 2025, démontrant la faisabilité du test dans les modèles précliniques et mettant en évidence son potentiel de futures applications cliniques.
Le test de la respiration est basé sur le principe que les bactéries pathogènes, mais pas les cellules de mammifères, métabolisent certains 13Composés enrichis en C, produisant (13C) CO2qui peut être détecté dans un souffle expiré.
Les chercheurs ont évalué cinq espèces bactériennes – Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Enterococcus faecalis et Enterobacter cloacae – et ont constaté qu’ils métabolisent 13C-maltose et 13C-mannitol, ainsi que 13C-Sorbitol, 13C-xylose, et 13C-arabinose dans le cas d’E. Coli.
Parmi les 13Métabolites enrichis en C testés,13C-maltose et 13Le c-mannitol n’a produit aucun arrière-plan (13C) CO2 Chez des souris saines, confirmant leur spécificité du métabolisme bactérien. En revanche, 13C-glucose et 13Le C-sorbitol a également été métabolisé par les cellules de mammifères, ce qui les rend moins adaptés à la détection des infections.
Pour valider l’approche, les souris infectées par S. aureus (myosite, ostéomyélite et modèles de pneumonie) ont reçu 13C-maltose, tandis que les souris infectées par E. coli ont été administrées 13C-mannitol.
Leur souffle expiré a ensuite été analysé pour (13C) CO2. Les souris saines n’ont pas produit (13C) CO2 Après avoir reçu 13C-maltose, 13C-mannitol, 13C-arabinose, 13C-xylose, ou 13C-maltotriose, confirmant que ces substrats sont métabolisés exclusivement par des bactéries chez les animaux testés.
Soulignant l’importance de ces résultats, le Dr Lopez-Alvarez a déclaré: « Les outils d’imagerie actuels reflètent la réponse immunitaire hôte plutôt que les agents pathogènes causaux eux-mêmes. Cela peut conduire à un diagnostic incorrect ou retardé lorsque le patient a, par exemple, une maladie inflammatoire stérile.
« En utilisant des métabolites spécifiques aux bactéries, tels que le mannitol, qui ne sont pas métabolisés par les cellules de mammifères mais qui sont métabolisés par les bactéries, nous pouvons rapidement détecter les infections avec une plus grande précision. »
Dans une expérience supplémentaire, les souris infectées par E. coli traitées avec la ceftriaxone antibiotique pendant 24 heures ont montré une diminution considérable de (13C) CO2 niveaux, en corrélation avec une charge bactérienne réduite. Ce résultat suggère que le test d’haleine pourrait être utile non seulement pour diagnostiquer les infections mais également pour surveiller l’efficacité des traitements antibiotiques en temps réel.
Bien que cette étude n’ait pas évalué directement la sensibilité de la méthode de détection basée sur le laser, les recherches antérieures suggèrent qu’elle offre des avantages en matière de coût et de portabilité par rapport aux méthodes basées sur la spectrométrie de masse du rapport isotopique traditionnel (IRMS).
Le professeur David M. Wilson, chercheur principal de cette étude, a déclaré que les principaux avantages de la plate-forme du système de spectroscopie de sortie de cavité (ICO) intégrée sont le coût et la taille de l’instrument.
« Pour environ 100 000 $, vous pourriez avoir un instrument ICOS dans la salle d’urgence ou un autre réglage de soins actifs, et le système est plus petit qu’un bagage à main », a-t-il expliqué.
Avant de tester chez des personnes suspectées d’infections bactériennes, les chercheurs doivent d’abord confirmer que les humains en bonne santé ne produisent pas (13C) CO2 de ces métabolites. Il s’agit de la prochaine étape cruciale pour assurer la spécificité du test pour les infections bactériennes en milieu clinique.
Bien que les tests d’haleine soient déjà utilisés cliniquement pour les infections à Helicobacter pylori, le Dr Lopez-Alvarez et le Dr Wilson visent à étendre cette approche diagnostique dans un éventail plus large d’infections bactériennes.
« Cette étude représente une étape importante vers la détection des infections rapides non invasive, avec des applications potentielles en médecine d’urgence, en soins intensifs et en programmes d’intendance antimicrobiens », a conclu le Dr Lopez-Alvarez.
Fourni par la Société européenne de la microbiologie clinique et des maladies infectieuses
