Academic literature on the topic 'Antibiotiques – Environnement'

Les bactéries sont à l’origine de réel problème de santé publique à cause de leur implication dans de nombreuses maladies. Leur résistance aux antibiotiques est devenue l’un des problèmes les plus importants dans la lutte contre les maladies infectieuses dans le monde. L’objectif de ce présent travail était de contribuer à la détection de la Shigellose au niveau de la population. Au total, 140 échantillons ont été collectés et examinés entre mai et août 2016 par la méthode de la Polymerase Chain Reaction (PCR). Les résultats ont montré une contamination aux Shigella species et le taux de contamination varie selon les différentes sources d’eaux: 4 (2, 85%); 2 (50%), 1 (25%); 1 (25%), 1 (50%), 1 (25%); 100%; 100%; 1 (25%), 2 (50%), 1 (25%). Ces résultats sont analysés par la méthode statistique directe. Ces contaminations aux Shigella species pourraient être dues à une défaillance dans le respect des bonnes hygiènes et la mauvaise gestion de notre environnement. Par comparaison aux études antérieures, la qualité des différentes sources d’eaux s’est améliorée suite à l’assainissement opéré. Cette avancée doit être préservée à travers des actions de gestion durable des sources d’eaux. Bacteria are a real public health problem because of their involvement in many diseases. Their resistances to antibiotics have become one of the most important problems in the fight against infectious diseases in the world. The objective of this study was to contribute to the detection of Shigellosis at the population level. A total of 140 samples were collected and examined between May and August 2016 by Polymerase Chain Reaction (PCR) method. The results showed contamination with Shigella species and the rate of contamination varied among the different water sources: 4 (2, 85%); 2 (50%), 1 (25%); 1 (25%), 1 (50%), 1 (25%); 100%; 100%; 1 (25%), 2 (50%), 1 (25%). These results are analyzed by the direct statistical method. These contaminations with Shigella species could be due to a failure in the respect of good hygiene and the bad management of our environment. Compared to previous studies, the quality of the various water sources have improved as a result of the sanitation work carried out. This progress must be preserved through sustainable management of the water sources.

Nous rapportons un cas clinique rare d'infection par la bactérie Sphingobium yanoikuyae chez un patient de 87 ans traité par dialyse péritonéale pour insuffisance rénale terminale. Sphingobium yanoikuyae est une bactérie aérobie, gram-négative, connue pour sa capacité à dégrader les hydrocarbures aromatiques polycycliques et son potentiel en bioremédiation. Elle fait partie de la famille des Sphingomonadaceae, identifiée dans divers environnements, y compris les équipements de dialyse.Après avoir commencé la dialyse péritonéale, le patient a développé un syndrome infectieux. L’analyse bactériologique de l’effluent péritonéal a mis en évidence la présence de Sphingobium yanoikuyae dans le dialysat. Une antibiothérapie adaptée par MEROPENEM a été institué dès obtention de l’antibiogramme du Sphyngobium. Une seconde bactérie, Shingomonas sp était également identifiée dans les suites (résistant au MEROPENEM). Du fait d’une évolution clinicobiologique favorable, seul le sphingobium a été retenu responsable de l’atteinte.Ce cas est le premier connu d'infection humaine à Sphingobium yanoikuyae et le troisième cas d'infection par une espèce de Sphingobium en contexte de dialyse péritonéale. La faible prévalence de ce germe dans les infections humaines suggère une faible virulence de cette bactérie. Cela met néanmoins en évidence le risque potentiel des infections nosocomiales liées à cette famille de bactéries. Ce germe a montré une résistance aux antibiotiques, ce qui soulève des préoccupations sur la résistance aux anti-infectieux chez les bactéries opportunistes comme les Sphingomonadaceae.Ce cas ajoute aux connaissances sur les infections rares et résistantes aux antibiotiques en milieu hospitalier, en particulier chez les patients vulnérables traités par dialyse péritonéale.

Salmonella est un responsable majeur des cas de toxi-infection d'origine alimentaire. Malgré la diminution de l'incidence des salmonelloses ces dernières années, une augmentation du nombre des souches résistantes aux antibiotiques est observée. La résistance simultanée à plusieurs familles d'antibiotiques est particulièrement importante chez le sérotype Typhimurium de lysotype DT104. La résistance multiple est due à des mécanismes spécifiques associés et au mécanisme d'efflux actif plurispécifique. L'efflux permet à la bactérie de diminuer sa concentration intracellulaire en composés toxiques et ainsi de survivre dans un environnement hostile. Chez les entérobactéries, parmi les différents transporteurs identifiés, AcrB joue un rôle important dans la résistance multiple en fonctionnant en système d'efflux tripartite AcrAB-TolC. Cependant, chez S. Typhimurium, un autre transporteur que AcrB semble jouer un rôle important, en association avec TolC, dans la résistance aux sels biliaires. EmrB, un transporteur de la famille MFS pourrait jouer ce rôle, ainsi, des mutants inactivés au niveau du gène emrB et du gène codant le régulateur transcriptionnel, emrR ont été construits. Les tests de sensibilité aux antibiotiques et aux sels biliaires n'ont pas montré de différence significative entre la souche parentale et les mutants. La complémentation avec le gène emrB n'a pas permis d'amplifier le fragment attendu, pour chacun des clones testés.

La Covid-19 nous a rappelé les dangers liés aux zoonoses et nous invite à repenser notre vision de la Santé. Dans un monde où hommes, animaux et écosystèmes sont liés, seule une approche collective basée sur le partages des savoirs et expertises, dite Une Seule Santé ou One Health, peut espérer endiguer les menaces sanitaires à venir. Parmi ces menaces, l’antibiorésistance serait responsable, chaque année, de plus de 30 000 décès en Europe. Ces 20 dernières années, l’antibiorésistance a su fédérer des acteurs de la santé humaine, animale et des sciences de l’environnement à différentes échelles et selon diverses stratégies. Néanmoins, malgré des efforts évidents, le One Health se confronte encore à plusieurs enjeux pour s’ancrer dans les pratiques. Pour s’institutionnaliser, il doit apprendre à se structurer et à fédérer ses acteurs autour d’enjeux communs tels que l’échange de bonnes pratiques ou de données. Il doit également apprendre à mieux incorporer la dimension environnementale dans son action. Il doit enfin capitaliser sur l’éducation et la sensibilisation pour créer une dynamique One Health durable. Mots-clés : Une Seule Santé, One Health, santé publique, santé animale, environnement, résistance aux antibiotiques.

La résistance aux antibiotiques représente un problème de santé publique majeur. La pression de sélection liée à la surutilisation des antibiotiques en médecines humaine et vétérinaire est responsable de cette augmentation, mais l’environnement joue également son rôle dans la diffusion de ces résistances.En Guadeloupe, très peu d’études ont été réalisées sur l’état de la résistance aux antibiotiques, mais l’utilisation vétérinaire et humaine des antibiotiques est intensive. Les amendements issus de déchets humains et animaux sont également largement utilisés en production végétale.Cependant, les analyses moléculaires ont pu mettre évidence la persistance des gènes de résistance aux antibiotiques et des gènes de mobilité dans les composts et les sols amendés. L’abondance et la persistance des gènes de résistance de mobilité aux antibiotiques dans les cultures maraichères (concombres et patates douces) sont liées à leur concentration dans les amendements. Un épandage réalisé jusqu’à trois fois consécutivement ne modifie pas la structure génétique des communautés bactériennes dans les sols quel que soit l’amendement utilisé. Les phylums bactériens majoritairement retrouvés dans les composts et les sols sont les Proteobacteria, les Firmicutes et les Bacteroidetes qui sont susceptibles de porter les gènes de résistance aux antibiotiques. L’apport d’amendements organiques dans les sols ne semble pas constituer un risque majeur d’acquisition de résistances par l’homme via les légumes consommés. En revanche, dans les élevages de grande taille où les animaux confinés sont pourvoyeurs de BRAs et de GRAs, les éleveurs pourraient être exposés via les aérosols en cas d’exposition prolongée. En Guadeloupe, la valorisation des déchets organiques, quelle que soit leur origine, pour leur utilisation en production végétale ne semble pas favoriser la diffusion d’E. coli résistants de l’environnement à l’homme. Cependant, la qualité du compostage, les caractéristiques physico-chimiques des sols et les conditions climatiques sont à prendre en compte pour la planification des apports d’amendements afin de réduire le risque d’exposition, de diffusion et de persistance de isolats d’E. coli résistants.Quinze souches d’E. coli productrices de Bêtalactamase à spectre étendu (BLSE) ont été isolées des fèces des chevaux durant leur traitement antibiotique, trois pour le premier cheval et 12 pour le second. Les profils de résistance aux antibiotiques étaient congruents avec l'analyse des plasmides, les gènes de résistance détectés au moyen de WGS, et avec l'analyse phylogénétique basée sur le génome du noyau. On peut distinguer trois clones et quatre singletons indiquant qu'une grande diversité génétique existe parmi les souches d’E. coli producteurs de BLSE.Cette étude a permis de mettre en évidence la persistance des E. coli productrices de BLSE (E. coli BLSE) dans le microbiote des chevaux traités par des antibiotiques. Cette étude a pu démontrer qu’il y a résurgence d’E. coli BLSE dès les premiers jours de traitement avec une persistance de ces souches plus d’un mois après le traitement. En effet, deux mois après la fin du traitement, les E. coli BLSE n’étaient plus détectables. Cette surprenante diversité clonales et l’apparition d’E. coli BLSE avant tout traitement antibiotique laisse supposer que le portage d’E. coli BLSE est fréquent chez les chevaux de cet élevage et probablement à plus grande échelle
The pressure of selection related to the overuse of antibiotics in human and veterinary medicines is responsible for this increase, but the environment also plays a role in the diffusion of these resistances.In Guadeloupe, very few things are known on the state of resistance to antibiotics, but both veterinary and human uses are intense and amendments resulting from human and animal wastes are widely used.In Guadeloupe, the use of waste from animal, plant and human activities in crop production does not appear to favor E. coli resistant strains spreading from the environment to humans. However, composting quality, soil physicochemical characteristics and climatic conditions should be taken into account when planning amendments to reduce the exposure risk, spread and persistence of E. coli resistant strains.Fifteen strains of E. coli were isolated from horses feces were isolated during their antibiotic treatment, three in the first horse and 12 in the second. Profiles of antibiotic resistance were congruent with the plasmid analysis, genotypes for resistance genes detected using WGS, and with the phylogenetic analysis based on the core genome. Three clones and four singletons could be distinguished indicating that a high genetic diversity exists among E. coli producing ESBL. This study evidenced the persistence of E. coli producing ESBL in the microbiota of horses treated with antibiotics. This study was able to demonstrate the resurgence of resistant phenotypes even before the first day of treatment with persistence of these strains more than one month after treatment. The absence of detection of E. coli producing ESBL was evedenced a few months after treatment. Thus, the diversity of antibiotic-resistant pathogenic microorganisms has probably higher than that described in previous studies

Les antibiotiques sont des polluants présents dans les écosystèmes aquatiques, réceptacles ultimes des substances anthropiques. L’étude de ces composés porte sur leur rémanence dans le milieu ou leurs effets sur des organismes naturels. De nombreux efforts ont été faits à l’échelle mondiale pour l’évaluation de la qualité environnementale des différentes ressources en eau pour la survie des espèces aquatiques mais aussi pour la consommation humaine et le risque sanitaire lié. Dans ce but, l’optimisation des techniques analytiques pour ces composés dans les systèmes aquatiques demeure une nécessité. Notre objectif est de développer des méthodes d’extraction et de détection pour 12 molécules appartenant à la famille des aminoglycosides et de la colistine dans les eaux des stations d’épuration et les eaux hospitalières. L’absence des méthodes d’analyse pour ces composés ainsi que le manque des études permettant leur détection dans l’eau sont les raisons de leur étude. L’Extraction sur Phase Solide (SPE) en mode classique (hors ligne) ou en ligne, suivie d’une analyse par la Chromatographie Liquide couplée à la Spectrométrie de Masse (LC/MS/MS) est la méthode la plus couramment employée pour ce type d’analyse. Les paramètres sont optimisés et validés afin d’assurer les meilleures conditions utilisées dans les analyses environnementales. Cette technique a été appliquée sur des échantillons réels des eaux des stations d’épuration à Bordeaux et au Liban
Antibiotics are pollutants present in aquatic ecosystems ultimate receptacles of anthropogenic substances. These compounds are studied as their persistence in the environment or their effects on natural organisms. Numerous efforts have been made worldwide to assess the environmental quality of different water resources for the survival of aquatic species, but also for human consumption and health risk related. Towards goal, the optimization of analytical techniques for these compounds in aquatic systems remains a necessity. Our objective is to develop extraction and detection methods for 12 molecules of aminoglycosides and colistin in sewage treatment plants and hospitals waters. The lack of analytical methods for analysis of these compounds and the deficiency of studies for their detection in water is the reason for their study. Solid Phase Extraction (SPE) in classic mode (offline) or online followed by Liquid Chromatography analysis coupled with Mass Spectrometry (LC/MS/ MS) is the most method commonly used for this type of analysis. The parameters are optimized and validated to ensure the best conditions for the environmental analysis. This technique was applied to real samples of wastewater treatment plants in Bordeaux and Lebanon

L'émergence et la propagation de bactéries multirésistantes (MDR) constituent un problème majeur de santé publique à l'échelle mondiale. De nos jours, certains antibiotiques sont de plus en plus utilisés aussi bien en médecine vétérinaire qu’en médecine humaine et également dans l’agriculture, en particulier dans les aliments pour animaux et en aquaculture. Par conséquent, la résistance aux β-lactamines, aux carbapénèmes et à la colistine n'est pas seulement observée chez les bactéries pathogènes mais également chez les organismes environnementaux qui servent de réservoirs et vecteurs pour la dissémination de la résistance. Il existe encore des réservoirs inconnus de bactéries multirésistantes et des gènes de résistance aux antibiotiques. Ainsi, la compréhension des réservoirs et la transmission des gènes de résistance aux antibiotiques sont indispensables pour contrôler leur émergence ainsi que leur diffusion dans la communauté. En France, l'utilisation des antibiotiques en tant que facteur de croissance ou prophylaxie est réduite dans la production des animaux d’élevage destinés à la consommation. C’est dans ce constat que notre projet de thèse s’inscrit avec comme objectifs : (i) L’isolement et la caractérisation de bactéries productrices de BLSE et de carbapenemases dans les prélèvements environnementaux à Marseille ; (ii) L’étude de la résistance à la colistine de bactéries isolées partir de prélèvements d’eaux et des animaux . Nos résultats ont montré ainsi la possibilité du transfert horizontal de gènes de résistance aux antibiotiques des animaux et l’environnement vers les humains et suggèrent une transmission zoonotique potentielle entre l'homme et l'animal
Emergence and spread of multidrug-resistant bacteria (MDR) are a major public health problem worldwide. Nowadays, some antibiotics are increasingly used in veterinary medicine as well as in human medicine and also in agriculture, particularly in animal feed and aquaculture. Therefore, resistance to β-lactams, carbapenems and colistin is not only observed in pathogenic bacteria, but also in environmental organisms that serve as reservoirs and vectors for the spread of resistance. There are still unknown reservoirs of multi-resistant bacteria and antibiotic resistance genes. Thus, the understanding of reservoirs and the transmission of antibiotic resistance genes are essential to control their emergence and their spread in the community. In France, the use of antibiotics as a growth factor or prophylaxis is limited in the production of animals for consumption. It is in this respect that our thesis project is aimed at: (i) Isolation and characterization of extended-spectrum β-lactamase producing bacteria (ESBL) and carbapenemase-producing bacteria from environmental samples in Marseille; (ii) Investigation of colistin resistance in Gram-negative bacteria isolated from water samples and animals. A review of the literature on the role of birds as reservoirs of multidrug-resistant bacteria was conducted as an introduction to this thesis project. Our results thus showed the possibility of horizontal transfer of antibiotic resistance genes from animals and the environment to humans and suggest a potential zoonotic transmission between humans and animals. It would be important to monitor antibiotic resistance in non-hospital settings and primarily in the environment

Cette recherche en didactique des sciences consiste en une double analyse épistémologique et didactique des concepts de l'adaptation des micro-organismes à l'usage des antibiotiques. Elle va de la réflexion sur la spécificité des phénomènes biologiques, jusqu'à l'identification des problèmes et des obstacles qui peuvent entraver l'enseignement-apprentissage des concepts en question. La nature spécifique de ces phénomènes biologiques nous conduit à proposer la question suivante : à quelles conditions peut-on amener les apprenants à un mode de raisonnement écosystémique évolutif face au concept à enseigner ? Nos analyses empiriques nous ont permis d'identifier les conceptions et les modes de raisonnement des élèves (1S et 2S) et des étudiants SVT4. Nous avons constaté que les conceptions et les attitudes des étudiants sont façonnées par des représentations sociales d'une part et par des difficultés inhérentes au savoir lui-même d'autre part. Les unes et les autres constituent des obstacles à la compréhension des notions relatives à l'adaptation des micro-organismes à l'usage des antibiotiques, et plus particulièrement en alimentation animale et à l'appropriation d'une culture scientifique pouvant impliquer des apprenant-citoyens dans les méthodes de production durables, les plus à même de préserver l'environnement.

La résistance aux antibiotiques est devenue un problème majeur de santé publique à travers le monde pouvant conduire à l’impasse thérapeutique. L’utilisation abusive et inappropriée des antibiotiques en médecine humaine mais également en médecine vétérinaire est en grande partie responsable de la multiplication et de la propagation des bactéries multirésistantes (BMR). Les entérobactéries, hôtes naturels du tube digestif de l’homme et des animaux, ont particulièrement subi ces pressions de sélection antibiotiques et ont pu, grâce à leur capacité à échanger du matériel génétique, acquérir de plus en plus de mécanismes de résistance aux antibiotiques. L’environnement joue un rôle de diffuseur par l’intermédiaire des déchets humains et animaux qu’il reçoit mais est également un pourvoyeur de gènes de résistance grâce aux bactéries naturellement résistantes qu’il héberge. En Guadeloupe, à l’exception des données de surveillance hospitalière des BMR, aucune étude portant sur la résistance aux antibiotiques n’avait été réalisée. Les objectifs de ce travail de thèse étaient donc (i) d’évaluer l’importance de la résistance en milieu communautaire en étudiant la résistance aux antibiotiques des entérobactéries isolées des infections urinaires communautaires et (ii) d’étudier la diffusion environnementale des entérobactéries résistantes aux antibiotiques (ERAs) dans les rivières et les eaux de mer recevant des effluents de stations d’épuration (STEPs) mais également au sein de la faune sauvage terrestre de Guadeloupe.Nous avons donc pu grâce à ce travail mettre en évidence une diffusion environnementale de souches d’ERAs en lien avec les activités humaines. Les rejets de STEPs ont été identifiés comme une des sources d’ERAs et en particulier d’EBLSEs dans l’environnement. Néanmoins, nos résultats montrent que d’autres activités humaines, qui feront l’objet de futures investigations, peuvent être des sources potentielles d’ERAs. La prévention passe donc par une amélioration globale de la gestion des déchets avec notamment une remise à niveau des STEPs et le rejet au large des eaux usées
Antibiotic resistance has become a major public health concern worldwide that could lead to therapeutic impasse. The overuse and misuse of antibiotics in human medicine but also in veterinary medicine is largely responsible for the proliferation and spread of multi-drug resistant (MDR) bacteria. Enterobacteriaceae are subject to this selective pressure, as the digestive tract is their main reservoir. Moreover, thanks to their ability to exchange genetic material, they can acquire new antibiotic resistance determinants. Through human and animal waste, antimicrobial resistant bacteria can spread in the environment. However, the environment is also a supplier for antibiotic resistance since environmental bacteria naturally harbor antibiotic resistance determinants.In Guadeloupe, except for data from MDR bacteria surveillance in the hospital, no studies concerning antibiotic resistance had been carried out. The objectives of this thesis were (i) to evaluate the antimicrobial resistance in the community by studying antimicrobial susceptibility of Enterobacteriaceae strains isolated from community-acquired urinary tract infection and (ii) to study the environmental spread of antimicrobial resistant Enterobacteriaceae (AREs) in river and sea waters receiving effluents from wastewater treatment plants but also in terrestrial wildlife.Our work highlighted the environmental spread of AREs linked to human activities. WWTPs discharge has been identified as a source of AREs, especially ESBLEs, in the environment. Nevertheless, other human activities may release ARB in the environment, and some will be explored in further studies. Thus, prevention requires an overall improvement in waste management, and wastewater discharge should occur in open sea as often as possible

Les antibiotiques sont devenus omniprésents dans l'environnement en raison de leur utilisation généralisée en médecine humaine et vétérinaire, ainsi qu'en agriculture. Ces composés peuvent persister dans les sédiments pendant de longues périodes, impactant potentiellement les processus microbiens et le fonctionnement des écosystèmes. Cependant, les effets des polluants antibiotiques sur les bactéries peuvent être atténués par des minéraux naturels, tels que les oxydes de manganèse. Par conséquent, cette thèse se concentre sur les effets des antibiotiques sur les bactéries et les processus de dénitrification dans les écosystèmes sédimentaires fluviaux, en mettant l'accent sur l'interaction entre les antibiotiques, les minéraux et les bactéries. Dans la première partie, la résistance aux antibiotiques d'une bactérie dénitrifiante non pathogène, Pseudomonas veronii, a été étudiée ainsi que l’effet de plusieurs antibiotiques représentatifs sur son activité dénitrifiante. Dans la deuxième partie, les mécanismes de transformation de la ciprofloxacine et de la tétracycline par un minéral commun du sol, la birnessite (MnO2), ont été étudiés pour déterminer les effets des sous-produits de transformation sur la croissance et l'activité de la mêmee bactérie dénitrifiante. La troisième partie s'est concentrée sur le transport de la ciprofloxacine et de la tétracycline dans les sédiments de l'estuaire de la Seine (France), dans des conditions de réduction de nitrate. Ces résultats améliorent notre compréhension de l'activité antimicrobienne et de la toxicité des antibiotiques et de leurs sous-produits d'oxydation, en particulier contre les bactéries environnementales, ce qui a des implications importantes pour l'agriculture durable, la gestion de la qualité de l'eau et des sédiments, et les cycles biogéochimiques globaux
Antibiotics have become ubiquitous in the environment due to their widespread use in human and veterinary medicine, as well as in agriculture. These compounds can persist in sediments for extended periods, potentially impacting microbial processes and ecosystem functioning. However, the effects of antibiotic pollutants on bacteria may be attenuated by natural minerals, such as manganese oxides. Therefore, this thesis focuses on the effects of antibiotics on denitrification bacteria and processes in river sedimentary ecosystems, with a specific emphasis on the interaction between antibiotics, minerals and bacteria. In the first part, the antibiotic resistance in a non-pathogenic denitrifying bacterium Pseudomonas veronii was investigated，compared with the effects of several representative antibiotics on denitrifying activity. In the second part, the mechanisms of transformation of ciprofloxacin and tetracycline by a common redox soil mineral, birnessite (MnO2), were first studied, and then the effects of transformation byproducts on both growth and activity on a denitrifying isolate were determined. The third part focused on the transport of ciprofloxacin and tetracycline in sediments from the Seine Estuary (France), under nitrate reducing conditions. These findings improve our understanding of the antimicrobial activity and toxicity of antibiotics and their oxidation by-products especially against environmental bacteria, which has important implications for sustainable agriculture, quality management of the sediment, and global biogeochemical cycles

Les écosystèmes aquatiques soumis à des pressions anthropiques sont des lieux d'évolution rapide des communautés microbiennes. Cet environnement participe certainement à l'émergence d'agents infectieux résistants aux antibiotiques. La ville de Montpellier est située dans un petit bassin versant qui subit d’une part des épisodes de pluies brutales et d’autre part de fortes pressions démographiques. Le principal hôpital est situé dans une zone de ruissellement comprenant deux petites rivières urbaines provenant d'eaux souterraines karstiques à quelques kilomètres en amont. L’objectif de cette étude est d'explorer les communautés bactériennes dans les rivières urbaines qui coulent près du centre hospitalier afin d'évaluer l'influence des ruissellements sur la résistance aux antibiotiques dans les communautés bactériennes. Les communautés bactériennes sont également décrites dans les aquifères karstiques en amont. Une section introductive présente les méthodes disponibles pour l'étude de la résistance aux antimicrobiens dans l'environnement et une revue de la littérature expose les données actuelles sur la résistance aux antibiotiques dans l’eau de ruissellement urbain. Cette partie justifie les stratégies expérimentales. La méthode développée ici, appelée détermination de la concentration inhibitrice à l’échelle de la communauté bactérienne (c-IC, pour community inhibitory concentration), est combinée à une description de la richesse taxonomique pour donner une description instantanée des communautés bactériennes résistantes dans les environnements aquatiques. Une stratégie dérivée de l'approche c-IC permet d'explorer la résistance bactérienne dans le système hydrologique urbain près de l'hôpital et dans les aquifères karstiques. Les données microbiologiques recueillies sont complétées par des données hydrologiques, hydrogéologiques, climatiques et physico-chimiques.L'impact de très faibles concentrations d'antibiotiques sur la structure de la communauté bactérienne dans divers environnements hydriques a été démontré et apparaît comme un indicateur de la vulnérabilité des écosystèmes face aux pressions antimicrobiennes. Le répertoire taxonomique des communautés fluviales urbaines a été décrit et sa dynamique a été confrontée aux conditions environnementales. Le voisinage des hôpitaux augmente significativement la prévalence des bactéries résistantes par rapport à une zone urbaine similaire éloignée de l'hôpital. Des bactéries d’intérêt médical résistantes aux céphalosporines et aux carbapénèmes ont été isolées. De façon surprenante, un Escherichia coli producteur de NDM-5, pathogène émergeant hautement résistant, a été signalé pour la première fois dans une rivière française. Le clone a été détecté dans deux échantillons indépendants montrant sa persistance. Le gène blaNDM-5 et son environnement génétique ont été décrits sur un plasmide IncX3 transférable, indiquant un transfert génétique horizontal possible. La résistance aux antimicrobiens dans l'eau souterraine karstique a varié dans le temps et dans l'espace et est difficilement comparable à celle décrite dans les rivières associées. En milieu urbain, la qualité de l'eau et le risque infectieux sont généralement évalués sur les eaux usées et les effluents des stations d'épuration. Cette étude montre que les eaux de ruissellement dans des zones urbanisées contribuent à l'émergence et à la dissémination de la résistance aux antimicrobiens. Compte tenu de l'épidémiologie inquiétante des maladies infectieuses, cette étude invite à explorer les potentiels réservoirs environnementaux de bactéries résistantes afin de compléter les connaissances sur le cycle épidémiologique de la résistance aux antimicrobiens et essayer de l’interrompre ou de le ralentir
Aquatic ecosystems subjected to anthropic pressures are places of rapid evolution of microbial communities. They are likely hotspots for emergence of infectious disease agents resistant to antibiotics. The city of Montpellier is located in a small watershed that undergoes brutal rainfall episodes and strong demographic pressures. A hospital is located in a runoff area including two small urban rivers originating from karstic groundwater few kilometers upstream. The aim of the study is to explore bacterial communities in urban rivers flowing near hospital settings in order to evaluate the influence of runoffs on antibiotics resistance in the bacterial communities. Bacterial communities are also described in upstream karstic aquifers.An introductive section presents the methods available for studying antimicrobial resistance in environment and then reviews comprehensively bibliography on antibiotics resistance in urban runoffs. This part supports the experimental strategies. The method developed herein, called community Inhibitory Concentration (c-IC) determination is combined to taxonomic richness description to provide a tool that gives a rapid snapshot of resistant bacterial communities in aquatic environments. A strategy derived from c-IC approach allows the exploration of bacterial resistance in the urban hydrologic system near the hospital and in karstic aquifers. The collected microbiological data has been completed by hydrological, hydrogeological, climatic and physico-chemical data.The impact of very low concentration of antibiotics on the bacterial community structure in various water bodies was demonstrated and appeared as an indicator of the vulnerability of ecosystems to antimicrobial pressures. The taxonomic repertory of the urban river communities was described and its dynamics was compared to environmental conditions. Hospital vicinity significantly increase the prevalence of resistant bacteria compared to a similar urban area remote from hospital. Diverse clinically relevant cephalosporins and carbapenems resistant bacteria have been isolated. Surprisingly, a NDM-producing Escherichia coli, which is a highly resistant and emerging pathogen was reported for the first time in a French River. The clone was detected in two independent sampling showing its persistence. The blaNDM-5 gene and its surrounding sequences were described on a transferable IncX3 plasmid, indicating possible genetic transfer to other bacteria. The antimicrobial resistance in karst groundwater varied in time and space and was hardly compared with that described in related rivers.In urban settings, water quality and infectious risk is generally assessed on sewers and wastewater treatment plants effluents. This study shows that runoff waters in urbanized area contribute to the emergence and dissemination of antimicrobial resistance. Considering the worrisome epidemiology of infectious diseases, it urges to decipher all environmental reservoirs for resistant bacteria in order to complete knowledges about the epidemiological cycle of antimicrobial resistance and try to break or slow down it

La contamination des environnements aquatiques par les antibiotiques et les bactéries antibio-résistantes est une préoccupation majeure à l'échelle mondiale. Les rejets de stations d'épurations (STEPs) et les ruissellements ou lessivages de sols sont les principales voies d'entrées de ces contaminants dans les eaux de surface. Afin de mieux comprendre le devenir des antibiotiques et des populations bactériennes indicatrices de contamination fécale (Escherichia coli, Enterococcus), ces contaminants ont été étudiés le long de deux continuums : (i) centre de soins - STEP - rivière et (ii) exploitation bovine - zone urbaine. Le développement d'une méthode analytique multi résidu (LC/MS/MS) a permis de détecter les concentrations de 34 molécules d'antibiotiques dans les eaux des deux continuums pour des valeurs seuils de l'ordre du nanogramme par litre. En parallèle à ces analyses chimiques, la structure des populations de bactéries fécales isolées des eaux ont été caractérisées sur la base de l'antibio-résistance, la distribution des groupes phylogénétiques A, B1, B2 et D, l'occurrence d'intégrons, des facteurs de virulence pour E. coli ; et de la diversité d'espèces, des profils de résistance aux antibiotiques et des gènes codant la résistance pour Enterococcus. L'étude des deux continuums indique que les antibiotiques retrouvés ne sont pas les antibiotiques majoritairement prescrits (pénicillines), mais les molécules les plus stables dans les eaux (quinolones, sulfamides, macrolides). Toutefois les concentrations (1ng.L-1 à 100ng.L-1) sont insuffisantes pour exercer une pression de sélection sur les bactéries antibio-résistantes. L'usage des sols, la proximité des sources et les pratiques d'élevage ont un impact sur (i) les niveaux de contamination en antibiotiques et bactéries fécales, et (ii) la structure des populations d'E. coli et d'Enterococcus circulantes dans les eaux. Des souches d'E. coli et d'Enterococcus d'origine hospitalière disparaissent le long du continuum au profit d'autres souches mieux adaptées à l'environnement. Des premiers essais de modélisation à l'aide du modèle conceptuel GR montre également l'importance des flux d'E. coli antibio-résistantes lors des périodes de ruissellements fréquents (hiver) à l'échelle d'un bassin versant dont l'occupation des sols est soumis à une pression humaine majoritaire.

Les principaux points de dispersion des composés pharmaceutiques dans l’environnement sont les stations d’épuration des eaux usées. A partir de l’analyse de la base de données constituée au cours de ce travail, les quantités de ces composés trouvées dans ces installations peuvent être directement liées à celles de médicaments consommés. La situation, quant à leur élimination de la phase liquide, est contrastée. Ainsi certaines hormones sont éliminées avec des rendements importants mais d’autres ne le sont pas du tout. Les produits radio-contrastants à base d’halogènes et notamment d’iode, soupçonnés d’être cancérogènes, sont majoritairement non biodégradables. Les effets d’antibiotiques sur les boues activées ont été plus particulièrement étudiés du fait de leur consommation, de leur présence dans les milieux aquatiques et de leur action spécifique sur les bactéries. Des expériences permettant d’évaluer la toxicité de ces principes actifs ont été conduites sur des boues activées en réacteur discontinu, avec un suivi de la morphologie des flocs par analyse d’images de microscopie optique. Il a été ainsi observé que, selon la concentration utilisée, l’érythromycine et la tylosine, macrolides largement utilisés respectivement en médecine humaine et vétérinaire, inhibent l’élimination de la pollution organique et dégradent l’ensemble de la biomasse. Ces antibiotiques ont également un effet néfaste sur le métabolisme de l’azote, qu’il s’agisse de l’ammonification, de la nitritation et de la nitratation
The main sources of dispersion of pharmaceutical substances in environment are wastewater treatment plants. Based on the analysis of the database built during this project, the amounts of pharmaceutical substances found in plants can be directly related to the amount consumed. Regarding their elimination from the liquid phase, the situation is very disparate. The elimination yield of hormones can be null or very large. Halogen-based X-ray contrast media (or AOX) are mainly non biodegradable. The effects of antibiotics on activated sludge have been especially investigated due to their consumption, presence in aquatic environment and specific action on bacteria. Batch tests have been performed to evaluate the toxicity of these active pharmaceutical ingredients on activated sludge. Sludge morphology was monitored by analysis of light microscopy images. Depending upon the applied dose, erythromycin and tylosin, two macrolides widely used for human and animal health care, inhibit the elimination of organic pollution and damage biomass. These antibiotics have a deleterious effect on ammonification, nitritation and nitratation