Academic literature on the topic 'Gènes de résistances aux antibiotiques'

Les antibiotiques, sous forme de médicaments vétérinaires, doivent être utilisés dans le cadre du traitement de maladie animale d’étiologie bactérienne. Leur usage à bon escient est de la responsabilité du vétérinaire qui doit se donner les moyens d’un choix raisonné basé sur ses connaissances épidémiologiques, sur son sens du diagnostic et sur les examens complémentaires notamment bactériologique. Utiliser les antibiotiques conduit à créer une pression de sélection pour des bactéries résistantes pathogènes ou commensales. Des dispositifs de surveillance épidémiologique de la résistance aux antibiotiques et de l’usage des antibiotiques ont été mis en place en France pour évaluer la nature et l’ampleur des usages et les taux de résistance aux principaux antibiotiques. Ces données sont complétées par l’étude des gènes et des mécanismes de résistance, de la pharmacologie des antibiotiques et de la pharmaco- épidémiologie des phénomènes de résistance c’est-à-dire l’étude de la relation entre l’usage des antibiotiques et les mesures préventives associés aux phénomènes d’émergence et de diffusion des gènes de résistance et des bactéries de résistance.

L'analyse microbiologique d'une carcasse de poulet de chair au Sénégal a permis de mettre en évidence un nouveau sérotype de salmonelle. Celui-ci présente la particularité de posséder deux gènes de résistance aux antibiotiques ; il n'est sensible qu'aux quinolones de dernière génération. L'existence de ce nouveau sérotype est inquiétante parce qu'il a été retrouvé dans des prélèvements humains, associé à de l'hyperthermie et de la diarrhée profuse. L'apparition d'une telle salmonelle peut éventuellement s'expliquer par l'utilisation anarchique des antibiotiques dans l'élevage des volailles.

L’augmentation de la résistance des bactéries aux antibiotiques est un problème mondial sérieux qui a orienté la recherche pour l’identification de nouvelles biomolécules avec une large activité antibactérienne. Les plantes et leurs dérivés, tels que les huiles essentielles (HE), sont souvent utilisés dans la médecine populaire. Dans la nature, les HE jouent un rôle important dans la protection des plantes. Elles contiennent une grande variété de métabolites secondaires capables d’inhiber ou de ralentir la croissance des bactéries. Les HE et leurs constituants ont des mécanismes d’action variés et très ciblés, touchant en particulier la membrane cellulaire et le cytoplasme, et dans certains cas, changeant complètement la morphologie cellulaire, voire l’expression des gènes. Dans cette brève revue, nous décrivons les mécanismes de résistance des bactéries aux antibiotiques et les modalités d’action antibactérienne des HE.

Les polluants émergents (EOCs, et parmi eux des antibiotiques vétérinaires) par rapport à l'utilisation de fumier dans les activités agricoles sont de grande préoccupation sur la qualité des eaux. Ils sont ainsi responsables des changements dans les communautés microbiologiques existants dans les aquifères qui, à son tour, peuvent supposer un risque pour la santé humaine. Ce travail vise à étudier le comportement des antibiotiques dans les eaux et leur influence sur la capacité des communautés microbiennes à résister à leur présence. Le site d'étude est localisé dans l'aquifère alluvial du Fluvià à l'Empordà (NE Catalogne, Espagne). Les échantillons correspondent à des eaux souterraines (47), des eaux de surface (7) et des effluents de stations de traitement d'eaux usées (2). Tous les échantillons ont été analysés pour les paramètres hydrochimiques, isotopiques, des EOCs et des gènes de résistance aux antibiotiques. 11 antibiotiques distincts ont été trouvés (concentrations à l'ordre de ng/L) dans des échantillons d'eaux souterraines, correspondant à 4 groupes chimiques : fluoroquinilones (ciprofloxacine, danofloxacine, enrofloxacine, norfloxacine, ofloxacine, orbifloxacine), les macrolides (azithromycine), les quinolones (fluméquine, acide oxolinique, acide pipémidique) et les sulfamides (sulfaméthoxazole). Dans les échantillons d'eaux de surface, 5 antibiotiques différents ont été quantifiés à partir de 2 groupes chimiques : fluoroquinilones (ciprofloxacine, enrofloxacine, norfloxacine, orbifloxacine) et les sulfamides (sulfaméthoxazole). La résistance des communautés microbiennes a également été testé positive. Ce cas d'étude souligne les multiples aspects de la pollution aux antibiotiques qui peut influencer la qualité des eaux souterraines.

La plupart des bactéries utilisent un système de communication, le quorum sensing, fondé sur la sécrétion et la perception de petites molécules appelées autoinducteurs qui leur permettent d’adapter leur comportement en fonction de la taille de la population. Les bactéries mutualisent ainsi leurs efforts de survie en synchronisant entre elles la régulation de gènes impliqués notamment dans la virulence, la résistance aux antimicrobiens ou la formation du biofilm. Des méthodes ont vu le jour pour inhiber cette communication entre bactéries et limiter leurs effets nocifs. Des inhibiteurs chimiques, des anticorps ou encore des enzymes capables d’interférer avec les autoinducteurs ont été développés et se sont montrés efficaces pour diminuer la virulence des bactéries à la fois in vitro et in vivo. Cette stratégie, appelée quorum quenching, a également montré des effets synergiques avec des traitements antibactériens classiques. Il permettrait notamment d’augmenter la sensibilité des bactéries aux antibiotiques. Ceci constitue une piste thérapeutique prometteuse pour lutter contre les infections bactériennes et limiter les conséquences de l’antibiorésistance.

Background: AmpC or class C or group 1 beta lactamases are class C cephalosporinases that hydrolyse a wide variety of beta-lactam antibiotics including alpha methoxy beta-lactams (cefoxitin), narrow and broad spectrum cephalosporins. This study was conducted to characterize plasmid-mediated AmpC producing enteric Gram- negative bacteria from patients with lower respiratory tract infections in Obafemi Awolowo University Teaching Hospital Complex (OAUTHC) Ile Ife, Osun State, NigeriaMethodology: A total of 149 patients with clinical features of lower respiratory tract infections (LRTI) were selected by simple random sampling for the study. All Gram-negative isolates recovered from standard microbiological cultures of respiratory specimens of these patients were tested against cefoxitin, third generation cephalosporins (3GCs), and other antibiotics using the disc diffusion AST method, and also screened for production of AmpC beta-lactamases phenotypically by the CLSI method. Plasmid DNA extraction was carried out on twenty-nine cefoxitin-resistant selected isolates using the Kado and Lin method, while genotypic detection of plasmid-mediated AmpC gene was carried out by the polymerase chain reaction (PCR) assay.Results: The results showed that 204 (43.3%) of 471 isolates recovered from the 149 selected patients were resistant to 3GC in the AST assay, among which 121 (59.3%) were resistant to cefoxitin, and 189 of the 471 isolates (40.1%) were AmpC producers. The AmpC producers concurrently showed multiple resistance pattern to other antibiotics tested in this study. Ninety six percent of the 29 selected isolates for plasmid analysis contained plasmids, 45% of which amplified positive on PCR for CMY, 38% for FOX, and 31% for ACC types of AmpC genes.Conclusion: This study showed a high degree of antibiotic resistance among enteric Gram-negative bacteria recovered from patients with LRTIs, as well as high degree of plasmid-encoded AmpC genes responsible for this high antibiotic resistance among the isolates. Proper antibiotic policy and regulation are required to limit the spread of plasmid mediated AmpC β-lactamase producing organisms because they can lead to therapeutic failure in infected patients in the nearest future. French title: Caractérisation phénotypique et génotypique des bêta-lactamases AmpC à médiation plasmidique dans les bactéries entériques Gram-négatives de patients atteints d'infections des voies respiratoires inférieures dans un hôpital tertiaire, sud-ouest du Nigéria Contexte: Les bêta-lactamases AmpC ou de classe C ou de groupe 1 sont des céphalosporinases de classe C qui hydrolysent une grande variété d'antibiotiques bêta-lactamines, y compris les alpha-méthoxy bêta-lactamines (céfoxitine), les céphalosporines à spectre étroit et large. Cette étude a été menée pour caractériser les bactéries à Gram négatif entériques produisant de l'AmpC à médiation plasmidique chez des patients atteints d'infections des voies respiratoires inférieures du complexe hospitalier universitaire d'Obafemi Awolowo (OAUTHC) Ile Ife, État d'Osun, NigériaMéthodologie: Un total de 149 patients présentant des caractéristiques cliniques d'infections des voies respiratoires inférieures (LRTI) ont été sélectionnés par échantillonnage aléatoire simple pour l'étude. Tous les isolats à Gram négatif récupérés à partir de cultures microbiologique standard d'échantillons respiratoires de ces patients ont été testés contre la céfoxitine, les céphalosporines de troisième génération (3GC) et d'autres antibiotiques en utilisant la méthode AST de diffusion sur disque, et également criblés pour la production de bêtalactamases AmpC phénotypiquement par le Méthode CLSI. L'extraction de l'ADN plasmidique a été réalisée sur 29 isolats sélectionnés résistants à la céfoxitine en utilisant la méthode Kado et Lin, tandis que la détection génotypique du gène AmpC à médiation plasmidique a été réalisée par le test de réaction en chaîne par polymérase (PCR).Résultats: Les résultats ont montré que 204 (43,3%) des 471 isolats récupérés des 149 patients sélectionnés étaient résistants à la 3GC dans le test AST, parmi lesquels 121 (59,3%) étaient résistants à la céfoxitine et 189 des 471 isolats (40,1%) étaient des producteurs d'AmpC. Les producteurs d'AmpC ont montré simultanément plusieurs profils de résistance à d'autres antibiotiques testés dans cette étude. Quatre-vingt-seize pour cent des 29 isolats sélectionnés pour l'analyse des plasmides contenaient des plasmides, dont 45% amplifiés positifs par PCR pour CMY, 38% pour FOX et 31% pour les types ACC des gènes AmpC.Conclusion: Cette étude a montré un degré élevé de résistance aux antibiotiques parmi les bactéries entériques Gram-négatives récupérées chez des patients atteints de LRTI, ainsi qu'un degré élevé de gènes AmpC codés par plasmide responsable de cette résistance élevée aux antibiotiques parmi les isolats. Une politique et une réglementation appropriées en matière d'antibiotiques sont nécessaires pour limiter la propagation des organismes producteurs β-lactamase d'AmpC à médiation plasmidique car ils peuvent conduire à un échec thérapeutique chez les patients infectés dans un avenir proche.

Background: Klebsiella pneumoniae is a bacterial pathogen commonly associated with severe nosocomial and community acquired infections especially through the acquisition of extended spectrum β-lactamases (ESβL) and biofilm formation capacity. The objectives of this study are to determine the prevalence of K. pneumoniae ESβL (KP-ESβL)-producing isolates in the Regional Military University Hospital of Oran (HMRUO) Algeria,characterize their antibiotic resistance profile, genetically detect blaTEM and blaCTX-M genes, and evaluate their biofilm formation capacity.Methodology: Different clinical specimens including blood, cerebrospinal fluids, urine and catheter, pus, perirectal abscess, and surgical wounds were collected from patients with suspected clinical infections in different units and departments of the hospital. The specimens were cultured on Blood, MacConkey and CLED agar (for urine only) plates and incubated aerobically for 24 hours at 37°C for preliminary identification of bacteria using conventional colony morphology, Gram stain reaction, and disk diffusion test for antibiotic susceptibility testing (AST). Confirmation of isolates, antibiogram, minimum inhibitory concentration (MIC) and detection of resistance phenotypes, were carried out by the automated Vitek 2 (BioMérieux) identification and susceptibility method. ESβL production was confirmed by the synergy and combination disk tests. ESβL genes were detected by conventional simplex PCR and biofilm formation was detected by the tissue culture plate (TCP) method.Results: A total of 630 patients’ clinical samples (one sample per patient) were processed. Klebsiella pneumoniae was isolated in 40 (6.3%) samples, and 15 of these (37.5%) produced ESβL. In the disk diffusion AST assay, all 40 K. pneumoniae isolates were resistant to ampicillin and ticarcillin while all 40 isolates were sensitive to cefoxitin, imipenem and ertapenem. KP-ESβL producing isolates were more frequently recovered from intensive care unit (33.3%) and from urine (46.7%) samples. Group 1 blaCTX-M genes were detected in 13 of the 15 (86.7%) KP-ESβL isolates, and 46.7% of these isolates were moderate biofilm producers.Conclusion: There is need for health departments to put in place preventative measures through regular surveillance of these resistant pathogens and initiating appropriate infection prevention and control strategies to limit their spread in Algerian hospitals and worldwide. Keywords: Klebsiella pneumoniae, ESβL, biofilm, PCR, antibacterial resistance French title: Klebsiella pneumoniae productrice de-lactamase spectre tendu dans l'hôpital universitaire militaire régional d'Oran, Algérie: résistance aux antibiotiques, formation de biofilm et détection desgènes blaCTX-M et blaTEM Contexte: Klebsiella pneumoniae est un pathogène bactérien communément associé aux infectionsnosocomiales et communautaires sévères, en particulier par l'acquisition de β-lactamases à spectre étendu(ESβL) et la capacité de formation de biofilm. Les objectifs de cette étude sont de déterminer la prévalence desisolats de K. pneumoniae producteurs de βLSE (KP-βLSE) au CHU d'Oran (HMRUO) Algérie, caractériser leurprofil de résistance aux antibiotiques, détecter génétiquement les gènes blaTEM et blaCTX-M, et évaluer leurcapacité de formation de biofilm.Méthodologie: Différents échantillons cliniques, y compris du sang, des liquides céphalo-rachidiens, de l'urinemictionnelle et du cathéter, du pus, des abcès périrectal et des plaies chirurgicales ont été prélevés despatients suspectés d'infections cliniques dans différentes unités et départements de l'hôpital. Les échantillonsont été cultivés sur des milieu de culture: deglose au sang, MacConkey et CLED (pour l'urine uniquement) etincubés en aérobie pendant 24heures à 37°C pour l'identification préliminaire des bactéries en utilisant lamorphologie conventionnelle des colonies, la coloration de Gram et le test de diffusion sur disque pour les testsde sensibilité aux antibiotiques (AST). La confirmation des isolats, l'antibiogramme, la concentration minimaleinhibitrice (CMI) et la détection des phénotypes de résistance ont été réalisés par la méthode automatiséed'identification et de sensibilité sur Vitek 2 (BioMérieux). La production de βLSE a été confirmée par les tests desynergie et de double disques. Les gènes de βLSE ont été détectés par PCR simplex conventionnelle et laformation de biofilm a été détectée par la méthode de la plaque de culture tissulaire (TCP).Résultats: Un total de 630 échantillons cliniques de patients (un échantillon par patient) ont été traités.Klebsiella pneumoniae a été isolé dans 40 échantillons (6,3%) et 15 d'entre eux (37,5%) ont produit des βLSE.Dans le test AST à diffusion sur disque, tous les 40 isolats de K. pneumoniae étaient résistants à l'ampicilline età la ticarcilline, tandis que les 40 isolats étaient sensibles à la céfoxitine, à l'imipénème et à l'ertapénème. Lesisolats producteurs de KP-βLSE ont été plus fréquemment récupérés dans les unités de soins intensifs (33,3%)et dans les échantillons d'urine (46,7%). Les gènes blaCTX-M du groupe 1 ont été détectés dans 13 des 15 isolatsde KP-βLSE (86,7%), et 46,7% de ces isolats étaient des producteurs de biofilm modérés.Conclusion: Il est nécessaire que les services de santé mettent en place des mesures préventives grâce à unesurveillance régulière de ces pathogènes résistants et à la mise en place de stratégies appropriées deprévention et de contrôle des infections pour limiter leur propagation dans les hôpitaux algériens et dans lemonde. Mots clés: Klebsiella pneumoniae, βLSE, biofilm, PCR, résistance antibactérienne

Avant-Propos : Anomalies génétiques Les anomalies génétiques sont observées depuis toujours par les éleveurs et ont été décrites depuis longtemps par les chercheurs. Toutefois, elles ont toujours eu une situation à part dans la sélection des espèces d’élevage. Si la sélection s’est structurée, organisée, raffinée, elle n’a le plus souvent concerné que des caractères économiquement importants mais dits « quantitatifs », c’est-à-dire des caractères au déterminisme génétique complexe soumis à la fois à des effets du milieu et un nombre important de gènes. Parfois, des gènes à effet majeur ont également été pris en compte (gène culard, gène « sans cornes », coloration, absence de plumes…). Mais les anomalies ont toujours été considérées comme un problème inévitable, éventuellement à cacher. Elles ont été peu prises en compte en sélection, elles ne font pas l’objet de déclarations dans le cadre du contrôle de performances usuel et, au contraire, jusqu’à récemment, faisaient plutôt l’objet d’éliminations, volontairement ou non, sans déclaration. Considérées comme rares, elles ont été intégrées dans les incompressibles pertes d’élevage. La situation se complique en général lorsqu’un reproducteur largement diffusé s’avère porteur d’une anomalie. L’anomalie change alors de statut : d’inconvénient inéluctable mais peu important, elle apparaît comme un problème majeur pour les éleveurs, source de contentieux, porteur d’une mauvaise image. Son éradication rapide devient prioritaire, et l’élimination des reproducteurs porteurs est généralement préconisée. Au cours des années 1990 et 2000, quelques cas dans l’espèce bovine, finalement peu nombreux, ont marqué les esprits par l’impact qu’ils ont eu dans les populations concernées quand les meilleurs taureaux du moment se sont révélés porteurs. De plus, aucun réseau « du déclarant au généticien » n’étant mis en place, il a fallu du temps entre la déclaration des premiers cas et la disponibilité d’un test moléculaire permettant une éradication réellement efficace. Les anomalies génétiques sont inéluctables. Elles résultent de mutations de l’ADN qui sont un phénomène normal source de la diversité génétique. Souvent neutres, parfois fonctionnelles, les mutations peuvent dans des cas rares être responsables d’anomalies. Les populations d’élevage étant des populations génétiquement petites (malgré des effectifs physiques parfois très élevés), elles présentent des conditions favorables pour la diffusion et l’expression de ces anomalies, du fait de la dérive génétique et de la consanguinité. Contrairement à ce qui est parfois supposé, la sélection ne crée pas les anomalies, mais elle peut favoriser leur diffusion (l’augmentation de leur fréquence allélique et l’apparition de cas), de façon analogue aux antibiotiques qui ne créent pas de résistance, mais sélectionnent les populations bactériennes résistantes. On pense également à tort que les populations génétiquement petites présentent plus d’anomalies. Il est plus exact de dire qu’à effectif d’animaux identique, les populations génétiquement petites présentent un nombre d’anomalies différentes plus faible, mais un nombre de cas par anomalie plus élevé. Alors que la sélection est un modèle de rationalité, les anomalies sont longtemps restées hors de ce cadre. Une des raisons était sans doute le manque d’outils pour les éliminer. Une mise en place progressive depuis quinze ans et une accélération certaine des techniques de dépistage depuis le début des années 2010 a permis de définir un nouveau cadre pour intégrer les anomalies dans le processus de sélection. Tout d’abord, il est essentiel de disposer d’un système d’observation des anomalies. Les cas étant souvent rares et dispersés, il est essentiel que ce système soit largement implanté sur le terrain et que les informations soient centralisées, de façon à détecter les émergences le plus tôt possible, à partir de cas considérés éventuellement à tort comme sporadiques. Différents observatoires dédiés, souvent distincts du contrôle de performances classique, ont été mis en place à travers le monde et dans différentes espèces d’élevage ou de compagnie. Nous présentons dans ce dossier l’Observatoire National des Anomalies Bovines – ONAB ; https://www.onab.fr/ – (Grohs et al 2016) et la situation chez le porc (Riquet et al 2016). Ces dispositifs ont réellement montré toute leur efficacité lorsque les outils moléculaires les plus récents, de génotypage et séquençage, ont été disponibles, permettant de caractériser rapidement une anomalie à partir de quelques cas (Duchesne et al 2016). Ces outils génomiques peuvent même être utilisés pour orienter la recherche des anomalies avant leur observation (Fritz et al 2016). Enfin, il convient d’insister sur le fait que l’analyse de cas mais aussi de leurs ancêtres n’est possible que si d’excellentes collections d’échantillons sont stockées, comme c’est le cas pour l’ONAB ou pour le Centre de Ressources Biologiques pour les animaux domestiques (CRB-Anim ; https://www.crb-anim.fr/). La situation est bien sûr très variable selon les espèces. L’impact d’une anomalie, et donc la prise de conscience des sélectionneurs, est plus élevé dans les espèces conduites en race pure et quand l’individu a une forte valeur. L’espèce bovine est caractérisée par un double réseau de phénotypage associé au conseil en élevage et au travers des vétérinaires, par une conduite en race pure quasi-exclusive, par une sélection puissante, devenue génomique. Elle connaît une évolution récente favorisant la détection des anomalies. La situation est également très avancée chez le chien, une espèce bénéficiant d’une bonne supervision vétérinaire et organisée en de nombreuses races pures d’effectifs génétiques très petits et souvent sujettes à des anomalies spécifiques. Aujourd’hui, la situation a beaucoup évolué, de sorte qu’un nombre croissant d’anomalies est mis en évidence, dans toutes les races, quel que soit le mode de reproduction prédominant (monte naturelle ou insémination artificielle). En revanche, leur prise en compte reste encore partielle, et rarement à la hauteur (c’est-à-dire parfois trop, parfois trop peu) de leur importance réelle. Nous proposons dans Boichard et al (2016) différentes approches pour inclure les anomalies de façon objective dans la sélection. Pour le chercheur, les anomalies sont des objets d’étude hors du commun. L’anomalie, en provoquant une perturbation sévère en dehors de la gamme physiologique normale, permet parfois de comprendre un mécanisme habituellement peu variable et donc peu étudiable autrement. On comprend ainsi mieux le rôle des gènes au travers de leurs effets lorsqu’ils sont mutés. Les mécanismes mis en jeu touchent souvent des voies fondamentales du vivant et, à ce titre, sont souvent transposables entre espèces. Les connaissances sont bien sûr bien plus avancées chez l’Homme ou les espèces modèles comme la souris et nous bénéficions de ces informations pour caractériser rapidement les mutations découvertes dans les espèces d’élevage. Mais parfois, une anomalie observée dans une espèce d’élevage peut aussi contribuer à résoudre des questions chez l’Homme, par exemple pour des maladies très rares alors que la structure des populations d’élevage avec de grandes familles permet l’étude de cas familiaux. Il arrive alors que l’espèce d’élevage, de même que le chien, prenne le rôle d’espèce modèle de pathologies humaines.

L’écosystème intestinal constitue un réservoir potentiel de bactéries résistantes aux antibiotiques capables d’acquérir et de transmettre leurs gènes de résistance à des bactéries parfois éloignées sur le plan phylogénétique. En utilisant le modèle de la résistance aux glycopeptides chez les entérocoques in vitro et in vivo, nous avons démontré que le transfert intra- et inter-espèces de gènes de résistance de bactérie animale à bactérie humaine s’effectue à une fréquence élevée, compatible avec la proportion d’entérocoques présente dans l’alimentation. Un phénomène de co-transfert permettant l’acquisition de la résistance à différentes classes d’antibiotiques a été observé. La présence de concentrations sub-inhibitrices de macrolides dans le milieu de transfert augmente significativement la fréquence de transfert in vivo du gène vanA. Nous avons mis en évidence le rôle de barrière de la flore intestinale et sa capacité à inhiber la croissance des souches exogènes (donatrice et réceptrices) et à limiter les transferts de gènes dans le tube digestif. Nous avons évalué l’impact de certaines souches de Bifidobacterium (bactéries à potentialité probiotique) sur les transferts génétiques et noté un effet antagoniste sur le transfert des gènes bla entre entérobactéries. Les études épidémiologiques libanaises nous ont permis de montrer l’absence de colonisation digestive par les entérocoques résistants aux glycopeptides mais la dissémination d’Escherichia coli producteurs de CTX-M-15 dans les hôpitaux et dans la communauté
The intestinal ecosystem corresponds to a potential reservoir of antibiotic resistant bacteria capable of acquiring or transmitting their resistance genes to bacteria belonging to different genera. By using the model of glycopeptide resistance in Enterococci, we demonstrated that the intra- and inter-species transfer of resistance genes was possible from animal to human bacteria in vitro and in vivo and occurred at a high frequency, compatible with the proportion the Enterococci present in food. A phenomenon of co-transfer allowing the acquisition of resistance to various antibiotic classes was noted. The presence of sub-inhibiting concentrations of macrolides in the conjugation medium increased significantly the frequency of transfer of the vanA gene in vivo. We highlighted the role of barrier of the flora and its capacity to inhibit the growth of exogenic bacteria (donor and recipient) and to limit gene transfer in the digestive tract. We evaluated the impact of certain strains of Bifidobacterium (bacteria with probiotic potential) on gene transfer and noted an antagonistic effect on the transfer of bla genes between Enterobacteriaceae. The Lebanese epidemiologic studies showed the absence of digestive colonization by glycopeptide resistant Enterococci but pinpointed the dissemination of CTX-M-15 producing Escherichia coli in the hospitals and the community

Aeromonas salmonicida sous-espèce salmonicida, une bactérie pathogène infectant les poissons, cause une maladie nommée la furonculose qui est traitée par antibiotique. À cause des résistances aux antibiotiques, ceux-ci ne sont plus aussi efficaces. Comme les tests d'antibiogrammes nécessitent sept jours, une PCR multiplex ciblant les gènes de résistance aux antibiotiques homologués (sulfonamides et triméthoprime, tétracyclines, chloramphénicols) permettrait de détecter rapidement ces résistances. Suite à la caractérisation de séquences génomiques et l'optimisation de PCR multiplex, plusieurs souches d’A. salmonicida sous-espèce salmonicida ont été testées et leurs résultats ont été comparés avec ceux obtenus par les tests d'antibiogrammes. Il en ressort que la trousse développée est très performante voire plus que les tests d'antibiogrammes pour détecter les résistances aux sulfonamides, tétracyclines et chloramphénicols tout en étant plus rapide. Une connaissance plus approfondie sur les résistances aux sulfonamides et triméthoprime demeure d’actualité puis l'amélioration de la trousse diagnostique est à envisager.
Aeromonas salmonicida subspecies salmonicida, a pathogenic bacterium that infects fish, causes a disease named furunculosis, which is treated with antibiotics. The latters are not as effective because of antibiotic resistances. As the susceptibility tests require seven days, a multiplex PCR targeting the genes coding resistances against homologated antibiotics (sulfonamides and trimethoprim, tetracyclines, chloramphenicols) would detect resistance rapidly. Following the characterization of genomic sequences and optimization of multiplex PCR, several strains of A. salmonicida subspecies salmonicida were tested and the results were compared with those obtained by the susceptibility tests. It shows that the kit is highly efficient even more rapidly than the susceptibility tests to detect resistance to sulfonamides, tetracyclines and chloramphenicols while being faster. A deeper knowledge about sulfonamides and trimethoprim resistance and the improvement of the diagnostic kit should be considered.

Les concentrations sous-inhibitrices (sub-CMI) de antibiotiques jouent un rôle important dans la sélection et le développement des résistances. Contrairement à Escherichia coli, Vibrio cholerae induit la réponse SOS en présence de sub-CMI d'aminosides. SOS est également impliquée dans la plasticité du génome et dans l'acquisition de la résistance aux antibiotiques. Afin de sélectionner des mutants de V. cholerae qui n'induisent pas SOS en présence de sub-CMI d'aminosides, nous avons développé un crible génétique pour l'isolement de mutants dans lesquels l'induction de la réponse SOS est perdue. L'un de ces mutants est inactivé pour le gène radD, qui code pour une hélicase ADN/ARN putative. RadD est impliquée dans la résolution de cassures d'ADN double brin (DSB) provoquées par des sub-CMI de tobramycine. Nous avons montré que les R-loops sont à l'origine des DSB formés en absence de radD en tobramycine. Nous suggérons que les lésions de l'ADN formées lors du traitement par aminoglycosides soient réparées par la formation d'intermédiaires ssDNA induisant SOS. L’ARNPol bloquée sur ces lésions peut faciliter la formation de R-loops qui, si elles ne sont pas réparées, peuvent entraîner la formation de DSB et l'instabilité du génome. RadD pourrait jouer un rôle dans la résolution des R-loops. Ces résultats ont mis en évidence le fait que les sub-CMI de tobramycine conduisent à DSB, dues en partie aux R-loops. La tobramycine est un aminoside qui cible le ribosome. La formation de DSB par un tel antibiotique peut être surprenante car la formation de lésions de l'ADN par un antibiotique qui cible la traduction n'est pas attendue. Afin de comprendre les voies impliquées dans la réponse à de sub-CMI de tobramycine, nous avons adopté une approche Tn-seq à haut débit pour déterminer quels gènes sont importants pour maintenir l'intégrité de la cellule en présence d'antibiotiques à faibles doses
Sub-inhibitory concentrations (sub-MIC) of antibiotics play an important role in selection and development of resistances. Unlike Escherichia coli, Vibrio cholerae induces its SOS response in presence of sub-MIC aminoglycosides. SOS is also involved in genome plasticity and in the acquisition of resistance to antibiotics. In order to select for V. cholerae mutants that do not induce low aminoglycoside-mediated SOS induction, we developed a genetic screen for the isolation of mutants in which induction of the SOS response by sub-MICs of aminoglycosides is lost. One of these mutants is inactivated for the radD gene, which encodes a putative DNA/RNA helicase. RadD is involved in the resolution of double strand DNA breaks caused by treatment with sub-MIC of tobramycine. We demonstrate that R-loops are at the origin of DSBs formed in the absence of radD in tobramycine.We propose that DNA lesions formed upon aminoglycoside treatment are repaired through the formation of ssDNA intermediates, inducing SOS. RNAP could stalls on these lesions and forms R-loops, that, if not repaired, can lead to the formation of DSB and genome instability. RadD could play a role in the resolution of R-loops. These results highlighted the fact that sub-MIC of tobramycine leads to DNA double strand breaks, at least partly through R-loop formation. Tobramycin is an aminoglycoside that targets the ribosome. The formation of DSBs by such an antibiotic can be surprising as DNA damage formation by an antibiotic that targets translation is not expected. In order to understand the pathways involved in the response to low doses of tobramycin we adopted a high throughput Tn-seq approach to determine which genes are important in maintaining the integrity of the cell in the presence of antibiotics at low doses

Garantir l'innocuité des digestats lors de leur retour au sol représente un enjeu important pour la filière de méthanisation agricole. Le 1er objectif de la thèse était d’estimer à l’échelle du terrain, l’impact de trois méthaniseurs mésophiles sur la virulence et l’antibiorésistance de C. perfringens, bactérie pathogène, anaérobie stricte, susceptible de se développer dans les méthaniseurs. La digestion anaérobie n’a pas modifié la répartition des toxinotypes, majoritairement représentés par le type A (78,3% des isolats) ni les profils d’antibiorésistance. Plusieurs isolats étaient très résistants aux antibiotiques utilisés en médecine humaine, notamment la vancomycine et l'imipenème. Le 2nd objectif était d’évaluer sur des pilotes mésophiles semi-continus, l'effet du temps de séjour hydraulique (TSH), de la charge organique et du prétraitement thermique (70°C, 1h) du lisier alimentant les pilotes sur (i) quatre bactéries (E. coli, entérocoques, C. perfringens et C. difficile), (ii) let (iii) 14 gènes de résistance aux antibiotiques (GRA) et le gène intl1. Le paramètre ayant le plus d’influence sur les bactéries est le prétraitement thermique. Il permet d’éliminer E. coli dans les digestats et de diminuer d’un facteur 10 les teneurs en C. perfringens, mais il conduit à une légère augmentation des teneurs en C. difficile dans le lisier alimentant les réacteurs. S’il permet d’éliminer les entérocoques dans le lisier, ceux-ci sont encore présents dans les digestats suggérant leur développement dans les pilotes inoculés avec un digestat lors de leur mise en route. La méthanisation mésophile modifie la composition des communautés bactériennes en augmentant l'abondance relative des Bacteroidetes et en diminuant celles des Firmicutes. Elle réduit les teneurs en GRA à un degré plus ou moins marqué selon le gène considéré (de 0,1 à 2 Log10). L'allongement du TSH ainsi que le prétraitement thermique diminuent le nombre d'OTU mais n'impactent pas significativement l'abattement des teneurs en GRA et en gène intl1
It is important to guarantee the safe use of digestate for land application. The first objective of this work was to estimate, at field scale, the impact of three mesophilic digesters on the virulence and on the antibiotic resistance of C. perfringens, a pathogenic, strictly anaerobic bacterium which may grow in digesters. Anaerobic digestion did not change the distribution of the toxinotypes, mostly represented by type A (78.3% of the isolates), nor the antimicrobial resistance profiles of the isolates. Some isolates were highly resistant to antibiotics used in human medicine, especially vancomycin and imipenem. The second objective was to evaluate on semi-continuous mesophilic pilots, the effect of hydraulic retention time (HRT), organic loading rate and pretreatment of manure (70 °C, 1 h), on (i) four bacteria (E. coli, enterococci, C. perfringens and C. difficile), (ii) microbial communities and (iii) 14 antibiotic resistance genes (ARG) and the gene intl1The thermal pre-treatment had the greatest effect on the four bacteria: E. coli was not detected in digestates and the level of C. perfringens was reduced by a factor of 10. However it led to a slight increase in the level of C. difficile in the manure. Although no enterococci were detected in the heated manure, they were still present in the digestates, suggesting their ability to grow in the pilots inoculated with a digestate at the beginning of each experiment. Mesophilic anaerobic digestion changed the composition of bacterial communities by increasing the relative abundance of Bacteroidetes and decreasing the abundance of Firmicutes. The process reduced the concentration of the ARG (the Log reduction ranged from 0.1 to 2). The increasing of the HRT and the application of the thermal pretreatment led to a reduction in the number of OTU but did not significantly impact the Log reduction of the ARG and of the gene intl1

Les Campylobacter sont les principales bactéries responsables de gastro-entérites dans le monde. La sensibilité de souches de Campylobacter jejuni et C. Coli issues des filières avicoles et porcines françaises a été déterminée vis-à-vis des antibiotiques (ampicilline, acide nalidixique, enrofloxacine, ciprofloxacine, tétracycline, érythromycine et gentamicine) par la méthode de dilution en milieu gélosé. Toutes les souches de Campylobacter étaient sensibles à la gentamicine. Seuls les C. Jejuni étaient habituellement sensibles à l'érythromycine. Quelles que soient la filière animale et l'espèce de Campylobacter considérée, les souches étaient inconstamment sensibles à l'ampicilline et aux fluoroquinolones et plus de la moitié des souches étaient résistantes à la tétracycline. Une méthode par filtration sur membranes a été mise au point pour évaluer la sensibilité des Campylobacter vis-à-vis de deux désinfectants : l'hypochlorite de sodium et le chlorure de benzalkonium. Toutes les souches analysées se sont révélées sensibles aux deux désinfectants. Des transferts du gène tetO de résistance à la tétracycline entre souches de C. Jejuni ou C. Coli ont été mis en évidence in vitro. Les transconjugants sélectionnés en milieu liquide ou en milieu gélosé supplémentés en (tétracycline et ampicilline) ou (tétracycline et enrofloxacine) ont été caractérisés à l'aide d'une PCR-RFLP du gène de la flagelline A. En présence d'enrofloxacine, des mutants devenus résistants à cet antibiotique ont également été observés. Un couple de souches donneur/receveur de C. Jejuni a été choisi pour un essai de transfert in vivo chez le poulet. Le transfert spontané du gène tetO a été observé, sans pression de sélection par administration d'antibiotiques aux animaux. Le gène tetO, responsable de la résistance à la tétracycline chez Campylobacter a été localisé sur un plasmide. Cet essai, montre la facilité de transfert du gène tetO entre souches de Campylobacter.

Le microbiote intestinal humain est un important réservoir de gènes de résistance aux antibiotiques qui demeure toutefois méconnu. Dans cette étude, nous avons exploré les gènes de résistance du microbiote intestinal de participants sains avant et après une exposition à l’antibiotique cefprozil. Trois approches ont été utilisées pour caractériser ces gènes et examiner leur altération par les antimicrobiens : la métagénomique, la culturomique et la sélectomique recombinante. Le séquençage métagénomique et la culturomique ont permis d’identifier plusieurs gènes de résistance aux β-lactamines et à d’autres antibiotiques. Cependant, la culturomique a permis d’identifier ces gènes chez un plus grand nombre de participants. La culturomique a mis en évidence la présence de gènes de résistance à la vancomycine de type vanD dans les microbiotes de 46% des participants comparativement à 8% avec le séquençage métagénomique. La culturomique a aussi montré que l’exposition in vitro et in vivo à une β-lactamine stimule l’émergence des gènes vanD. La sélectomique recombinante, qui repose sur la construction de banques d’expression à partir de l’ADN des bactéries, a été utilisée pour caractériser de manière fonctionnelle les gènes de résistance aux β-lactamines chez les bactéries cultivables de l’intestin. Elle a permis d’identifier et caractériser cinq β-lactamases différentes dont deux montrant une activité à spectre étendu. La majorité des gènes de β-lactamases étaient associés à d’autres gènes de résistance et/ou des éléments mobiles. Ces travaux ont montré que la culture favorise l’identification de gènes non détectés par le séquençage métagénomique et que la sélectomique recombinante est un outil puissant pour caractériser les fonctions des gènes. Cette étude a aussi révélé que la prise d’une β-lactamine communément utilisée peut influencer l’abondance des bactéries qui contiennent des gènes de résistance à un antibiotique d’une autre classe, comme la vancomycine, un antibiotique de dernier recours dans l’arsenal des antimicrobiens.
The human intestinal microbiota is an important and poorly known antibiotic resistance genes reservoir. In this study, we explored resistance genes from the microbiota of healthy volunteers before and after exposure to the β-lactam cefprozil antibiotic. Three approaches were used to characterise resistance genes in the human microbiota and examine alteration by antimicrobials: metagenomics, culturomics and recombinant selectomics. Metagenomic and culturomic sequencing of intestinal microbiota enabled identification of several genes for resistance to β-lactams and other antibiotics. However, culturomics allowed identification of these genes in more participants than metagenomics. Culturomics highlighted the presence of the clinically important vancomycin resistance vanD-like genes in the microbiota of about 46% of participants compared to 8% with metagenomics. Culturomics also showed that in vitro and in vivo β-lactams exposition stimulates the emergence of vanD genes. Recombinant selectomics, which is based on the construction of expression libraries made with bacterial DNA, was also used to functionally characterise β-lactam resistance genes from the cultivable intestinal bacteria. It allowed identification and characterisation of five different β-lactamases including two with an extended-spectrum activity. The majority of β-lactamases genes was associated with other resistance genes and/or mobile elements. This study demonstrated that culture favors the identification of genes undetected by direct metagenomic sequencing and selectomics was a powerful tool to characterise gene functions. It also demonstrated that intake of a commonly used antibiotic of the β-lactam family can influence the abundance of bacteria containing resistance genes to an antibiotic from another class, such as vancomycin, which is a last resort antibiotic.

Acinetobacter baumannii et Pseudomonas aeruginosa sont des bactéries nosocomiales majeures ayant une grande capacité à développer des multi-résistances aux antibiotiques. Nous avons mis au point une puce permettant à la fois de quantifier l'expression des gènes d'efflux et de détecter des gènes de résistance acquis chez A. Baumannii. L'étude de mutants spontanés a montré : (i) la surexpression de AdeABC dans un mutant, probablement due à une nouvelle mutation dans AdeS, le senseur d'un système de régulation à deux composantes ; (ii) la surexpression de AdelJK dans plusieurs mutants, suggérant que cette pompe peut participer à l'acquisition de résistances ; (iii) la surexpression dans deux mutants d'une nouvelle pompe RND, AdeFGH, conférant une multi-résistance et due à des mutations dans adeL, le gène d'un régulateur transcriptionnel de type LysR. L'étude de l'environnement génétique de Vant(4')-IIb dans sept isolats cliniques de P. Aeruginosa a permis de caractériser Tn6061, un élément de 26,5 kb conférant la résistance à six classes d'antibiotiques. La présence de Yant(4')-IIb dans toutes les souches sauf une implique la mobilisation du gène par une ISCR6. La localisation chromosomique de Tn6061 dans six souches et plasmidique dans une septième suggère son transfert horizontal. De plus, la duplication-insertion &IS6100, présente en partie terminale de Tn6061, est responsable de larges inversions du chromosome. Ce travail démontre que la multi-résistance chez A. Baumannii et P. Aeruginosa peut être le résultat d'un événement génétique unique, une mutation à l'origine d'une surexpression d'un système d'efflux ou l'acquisiton d'un élément portant des gènes de résistance
Acinetobacter baumannii and Pseudomonas aeruginosa are two major nosocomial pathogens with a high propensity to develop resistance to antibiotics. We have designed a microarray that allows to both quantify the expression of efflux Systems and detect acquired résistance genes in A. Baumannii. Study of spontaneous mutants showed (i) overexpression of the AdeABC efflux System in one mutant, likely due to a new mutation in AdeS, the sensor of a two-component regulatory System ; (ii) overexpression of AdelJK in several mutants suggesting that this pump can contribute to acquired résistance ; (iii) overexpression of a new RND pump, AdeFGH, in two mutants, conferring multidrug résistance and likely due to due to mutations in adeL encoding a LysR-type transcriptional regulator. Study of the genetic environment of the ant(4')-IIb gene in P. Aeruginosa clinical isolates led to the characterization of Tn6061, a 26. 5-kb element conferring résistance to six unrelated drug classes. Ant(4')-Hb was present and flanked by directly repeated copies of ISCR6 in ail but one of the strains studied, consistent with ISCR6-mediated gene acquisition. Tn6061 was chromosomally located in six strains and plasmid-borne in the remaining isolate, suggesting horizontal acquisition. Furthermore, an IS6100 element, that ended Tn6061, was found to be responsible for large chromosomal inversions by duplication-insertion. This work indicates that multidrug resistance in A. Baumannii and P. Aeruginosa can result from one-step genetic events, either mutations leading to overexpression of an efflux System or acquisition of foreign elements carrying resistance determinants