Teses / dissertações: "Β-lactamases – Résistance aux antibiotiques"

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Madec, Stéphanie. "Résistance des bactéries aux antibiotiques à noyau β-lactame : mécanismes et incidences". Brest, 2001. http://www.theses.fr/2001BRES3105.

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Mammeri, Hedi. "Mécanismes émergents de résistance aux antibiotiques : céphalosporinases à spectre étendu et résistance plasmidique aux quinolones". Paris 5, 2006. http://www.theses.fr/2006PA05D035.

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Resumo:

Les ß-lactamines et les fluoroquinolones sont les principaux antibiotiques prescrits en thérapeutique. Récemment, deux nouveaux mécanismes de résistance ont été décrits : le gène plasmidique qnrA, qui code pour une protéine réduisant la fixation des fluoroquinolones sur leurs cibles et les céphalosporinases à spectre étendu qui hydrolysent davantage les oxyiminocéphalosporines. Au cours de ce travail, nous avons caractérisé plusieurs nouvelles céphalosporinases à spectre étendu, ce qui nous a permis d'identifier de nouvelles modifications structurales responsables de l'élargissement du spectre d'hydrolyse et de mettre en évidence la diversité génétique des gènes ampC dans l'espèce E. Coli. Nous avons également décrit l'émergence du gène qnrA en Europe, le rôle de son environnement génétique dans son expression, l'absence d'effet de QnrA sur l'activité bactéricide des fluoroquinolones, et l'origine de ce gène plasmidique présent naturellement dans le chromosome de Shewanella algae
ß-Lactams and fluoroquinolones constitute the most prescribed antibiotics used in therapeutics. Recently, two novel acquired mechanisms of resistance were described : the plasmid-borne qnrA gene, encoding a pentapeptide that prevents binding of fluoroquinolones on their targets, and the extended-spectrum AmpC ß-lactamases, which display an increased hydrolysis activity toward oxyiminocephalosporins. During this work, we have characterized several novel extended-spectrum cephalosporinases, mainly produced by Escherichia coli isolates, identified new structural modifications responsable for the extension of the hydrolysis spectrum and revealed the genetic diversity of the ampC genes in E. Coli. We have also described the emergence of the qnrA gene in Europe, the involvement of its genetic environment in its expression, the absence of effect of QnrA on the bactericidal activity of fluoroquinolones, and the origin of qnrA naturally present on the chromosome of Shewanella algae

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Boutal, Hervé. "Développement et validation de tests de détection rapide de la résistance aux antibiotiques". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLS499/document.

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Resumo:

Les béta-lactamines sont les antibiotiques préférentiellement utilisés contre les bactéries Gram négatif responsables d’infections. La dissémination mondiale d’organismes produisant des béta-lactamases à spectre élargi (BLSE) ou des carbapénémases est une préoccupation générale ainsi qu’une menace économique.Parmi ces organismes, les Entérobactéries jouent un rôle important dans les infections nosocomiales (ainsi que les infections communautaires pour E. coli). L’émergence et la dissémination d’Entérobactéries productrices de BLSE (E-BLSE), exprimant principalement des béta-lactamases de la famille des CTX-Ms, et dans une mesure plus inquiétante de carbapénémases (EPC), principalement les enzymes NDM, KPC, IMP, VIM et OXA-48, sont sans le moindre doute un problème de santé publique majeur.Les CTX-Ms hydrolysent les céphalosporines à large spectre et sont les BLSEs principalement rencontrées chez les Entérobactéries lors d’infections urinaires communautaires, mais aussi les bactériémies à E. coli qui peuvent en découler. Ces infections sévères sont traitées avec des carbapénèmes, considérés comme les antibiotiques de dernier recours. Malheureusement, leur utilisation croissante à soumis les entérobactéries à une pression de sélection conduisant à de plus en plus de souches montrant une sensibilité réduite aux carbapénèmes pouvant aboutir à un échec thérapeutique.Si l’on considère les possibilités de traitement limitées pour les E-BLSEs, que les EPCs sont souvent résistantes à plusieurs si ce n’est toutes les classes d’antibiotiques, et que pour certaines peu ou pas de traitements antibiotiques sont disponibles, leur rapide détection et identification sont essentielles. Des tests fiables sont nécessaires pour aider les cliniciens à, rapidement mettre en place des mesures de contrôle de ces infections, adapter les traitements antibiotiques et optimiser les stratégies de soins et leur issue favorable.Lors de la détection des E-BLSEs et des EPCs, il est aussi crucial d’identifier la béta-lactamase impliquée pour la mise en place d’une thérapie adaptée. Les méthodes basées sur la spécificité des anticorps sont sans aucun doute parmi les plus appropriées pour atteindre cet objectif.Pour répondre aux besoins actuels, les méthodes de détection des résistances ont antibiotiques doivent être peu coûteuses (coûts réduits des consommables et des équipements) et facile à mettre en place (technicité faible) pour l’utilisateur. C’est pourquoi nous avons décidé de développer des tests immunochromatographiques qui répondent parfaitement à ce cahier des charges. Pour atteindre cet objectif, nous avons produit des anticorps monoclonaux dirigés contre les CTX-Ms, et les familles de carbapénémases NDM, KPC, et OXA-48. Les tests immuno-chromatographiques correspondants ont été développés et validés. Nos tests sont robustes, facilement transférables dans une version commerciale et stables pour 24 mois sans réfrigération. Ils sont conviviaux, performants en termes de spécificité et sensibilité, et peu couteux, de 7€ (pour un mono-test) à moins de 15€ (pour un multiplex). De plus les résultats sont obtenus dans un court délai sans la nécessité d’un équipement particulier pour la lecture. Nous avons validé un mono-test pour la détection des CTX-Ms du groupe 1, et évalué la détection des groupes 1, 2, 8 et 9 directement dans des échantillons cliniques comme les hémocultures ou l’urine. Des mono-tests pour la détection des NDMs, KPCs et des OXA-48 et un multiplex pour la détection simultanée des cinq principales carbapénémases ont également été validés. Pour ce faire, nous avons utilisés 180 souches isolées sur boites, provenant du Centre National de Référence pour la résistance aux carbapénémases chez les Entérobactéries, dont le contenu en béta-lactamase est caractérisé
Beta-lactams are antibiotics preferentially used against gram-negative bacilli infections. The worldwide spread of extended spectrum beta-lactamases (ESBL) or carbapenemase-producing organisms is a global concern and also an economic threat.Within those organisms, Enterobacteriaceae have a major role as causes of nosocomial infections (and, for E. coli, also of community-acquired infections). The emergence and dissemination of ESBL-producing Enterobacteriaceae (ESBL-E), mainly expressing beta-lactamases from the CTX-M family, and in a worrier aspect of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae (CPE), mainly NDM, KPC, IMP, VIM and OXA-48 like enzymes, are undoubtedly a matter of great public health concern.CTX-Ms hydrolyze broad-spectrum cephalosporins and are the most encountered BLSE in Enterobacteriaceae, and CTX-Ms producers have been reported as the most prevalent ESBL producers in community-onset urinary tract infections (UTIs). Moreover, CTX-M-producing E.coli are a major cause of bloodstream infections that are often secondary to UTIs. These severe infections are treated with carbapenems, considered as last resort antibiotics. Unfortunately, their increasing use put a selective pressure on Enterobacteriaceae, leading to more and more strains showing decreased susceptibility to carbapenems and potentially leading to therapeutic failure.Considering the limited treatment options for ESBL-E and that CPE are often resistant to several if not all classes of antibiotics, and for which very few (or no) antibiotic options remain available, their rapid detection and identification are essential. Reliable tests are needed to help physicians, to quickly provide appropriate infection control measures, to adapt rapidly antibiotic treatment and optimize care strategies and outcomes.While detecting ESBL-Es or EPCs, it is also crucial to identify the implicated beta-lactamase for accurate therapy implementation. To do so, the antibody-specificity based methods are undoubtedly appropriate. To respond to the current needs, antimicrobial drug resistance detection methods must be cheap (reduced costs of consumables and equipment) and easy to use (reduced technical complexity) for the end user, and LFIAs respond to this requirements. Our objective was to develop such tests, and this led us to produce monoclonal antibodies against CTX-Ms, NDM, KPC, IMP, VIM and OXA-48 carbapenemase families and to develop and validate the corresponding LFIAs. Our tests are robust assays, easily transferable in a commercialized version, stable for more than 24 months without refrigeration, user-friendly (no requirement of trained staff), high performance (sensitive and specific), low cost, from 7€ (monotest) to less than 15€ (multiplex). Moreover, the detection results are obtained in short delay without the need for highly technical equipment for the readout.Here, we validated a LFIA for the detection of CTX-Ms (from group 1) and to a wider extent evaluated the direct detection of CTX-Ms from groups 1, 2, 8 and 9 in clinical samples such as blood culture and urine. Mono-tests to detect NDMs and OXA-48-like, and a multiplex for the simultaneous detection of the five main carbapenemases were also validated. These validations were conducted using 180 well characterized isolates in terms of their -lactamase content from the French National Reference Centre for carbapenem-resistant Enterobacteriaceae

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Decamps, Sophie. "Synthèse d'inhibiteurs fluorés de carbapénémases : combattre la résistance aux antibiotiques des bactéries à Gram négatif". Thesis, Paris 11, 2015. http://www.theses.fr/2015PA114807.

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Le phénomène de résistance des bactéries à Gram négatif aux antibiotiques est aujourd’hui un problème sanitaire mondial majeur. La production de β-lactamases, et plus particulièrement de carbapénémases, enzymes capables d’hydrolyser la plupart des agents antibactériens de la classe des β-lactames, est le mécanisme de résistance le plus répandu. Dans ce mémoire, nous décrivons la conception et la synthèse de nouveaux inhibiteurs fluorés de carbapénémases. Notre objectif a été la synthèse de monobactames trifluorométhylés en position C4.Nous avons développé une nouvelle voie de synthèse diastéréosélective par expansion de cycle d’aziridines pour l’accès à des 3-bromo-4-CF3-azétidin-2-ones. Ces composés ont été fonctionnalisés par substitution nucléophile, réactions radicalaires et organométalliques en position C3. Dans une seconde partie, des essais de cyclisation de β-hydroxyaminoesters et acides ainsi que de β-hydroxy-hydroxamates ont été entrepris. Pour obtenir ces intermédiaires β-hydroxyaminoesters et acides, nous avons étudié la réactivité des hydroxylamines sur des accepteurs de Michael trifluorométhylés.Enfin, l’évaluation biologique des composés a été réalisée par des tests enzymatiques en suivi par spectroscopie UV. L’évaluation par RMN 19F a également été entreprise, et a permis le développement d’outil de diagnostique et de screening, toujours en cours d’optimisation
Multidrug resistant gram-negative pathogens are emerging worldwide. β-lactamases production, especially carbapenemases, enzymes with broad hydrolytic capabilities towards β-lactams, is a global spread mechanism of resistance among gram-negative bacteria. We report here the design and the synthesis of new fluorinated inhibitors of carbapenemases. Our aim was to synthesize trifluoromethylated monobactams in C4 position. We have developed a new diastereoselective pathway by ring expansion of aziridines to access to 3-bromo-4-CF3-azetidin-2-ones. These compounds have been successfully functionalized in C3 position via nucleophilic substitution, radical and organometallic reactions.In a second part, cyclisation attempts of β-hydroxyaminoesters and acids, as well as β-hydroxy-hydroxamates have been conducted. A study of Michael addition of hydroxylamines on trifluoromethylated Michael acceptors have been achieved in order to obtain the β-hydroxyaminoesters and acids derivatives.Finally, biological evaluations of synthesized compounds have been realized through enzymatic tests. 19F NMR evaluation have been accomplished and led to development of diagnostic and screening tools, and it is still in under optimisation

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Guillon, Hélène. "Activité carbapénémase des β-lactamases de type AmpC". Amiens, 2013. http://www.theses.fr/2013AMIED003.

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Les β-lactamases de type AmpC (céphalosporinases) semblent fréquemment responsables de la résistance aux carbapénèmes chez les entérobactéries, ce que permettent d’évoquer de nombreuses descriptions cliniques. L’objectif de cette thèse était d’effectuer une caractérisation phénotypique, biochimique et moléculaire de l’activité carbapénémase des AmpC. Tout d’abord, les gènes des cinq principales céphalosporinases plasmidiques ont été clonés puis transformés dans la souche imperméable Escherichia coli HB4. Les comparaisons phénotypiques et structurales des clones recombinants ont montré que les céphalosporinases CMY-2, ACT-1, et DHA-1 se distinguent des autres enzymes par leur capacité à conférer une résistance aux carbapénèmes et par la présence d’une asparagine en position 346 (Asn 346), située à proximité du site catalytique. Des expériences de mutagénèse dirigée, consistant à substituer l'Asn 346 par des résidus de taille, de charge et de polarité différentes dans la céphalosporinase CMY-2, ont démontré le rôle de cet acide aminé dans l’activité carbapénémase des céphalosporinases. La caractérisation biochimique de trois variants a révélé que l'Asn 346 contribue à l’affinité de CMY-2 pour l'imipénème. L'étude de l’activité carbapénémase des AmpC chromosomiques à spectre étendu (ACSE) a constitué le second volet de la thèse. Le séquençage, le clonage et la caractérisation biochimique d'une nouvelle ACSE produite par une souche clinique de E. Coli résistante à l'ertapénème ont démontré que l'extension du spectre d'hydrolyse des céphalosporinases, qui est due à une augmentation de leur affinité, peut être aussi responsable d'une résistance aux carbapénèmes
Owing to several clinical reports, it appears that AmpC-type β-lactamases (cephalosporinases) account frequently for carbapenem resistance in Enterobacteriaceae. The aim of this study was to perform a phenotypic, biochemical, and molecular characterization of the carbapenem-hydrolyzing activity of AmpC-type β-lactamases. First of all, the genes encoding the five main plasmid-mediated AmpC β-lactamases were cloned and transferred into the porin-deficient Escherichia coli HB4 strain. Phenotypic and molecular comparison of the recombinant strains revealed that only CMY-2, ACT-1, and DHA-1 conferred resistance to carbapenems and had an asparagine residue at position 346 (Asn 346), located in the vicinity of the active site. Site-directed mutagenesis experiments were performed to replace the Asn 346 residue of CMY-2 β-lactamase by amino acids differing in size, charge, and polarity. It confirmed the contribution of Asn 346 to the carbapenem-hydrolysing activity of cephalosporinases. Biochemical characterization of three variants revealed that Asn 346 assisted the binding of imipenem. The analysis of the carbapenem-hydrolyzing activity of chromosomal extended-spectrum AmpC β-lactamases (ESAC) constitutes the second part of this thesis. Sequencing, cloning and biochemical characterization of a novel ESAC produced by an ertapenem-resistant E. Coli clinical isolate demonstrated that the extension of the hydrolysis spectrum of cephalosporinases, which was due to increased affinity, may also contribute to carbapenem resistance

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Chaslus-Dancla, Elisabeth. "Etude épidémiologique de bactéries résistantes aux antibiotiques en élevages intensifs". Lyon 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LYO19019.

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Sevaille, Laurent. "Inhibition de métallo-B-lactamases (MBLs) pour lutter contre la résistance bactérienne aux antibiotiques". Thesis, Montpellier, 2018. http://www.theses.fr/2018MONTS136.

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Resumo:

La propagation de bactéries à Gram négatif multirésistantes aux antibiotiques représente un problème de santé publique majeur urgent à résoudre car le risque d’un retour à l’ère pré-antibiotique est réel. Parmi les modes de résistance existant, la production de métallo-B-lactamases (MBLs) responsables de l’inactivation des B-lactamines, la famille d’antibiotiques la plus utilisée, représente un challenge thérapeutique.Les travaux décrits dans ce manuscrit concernent la synthèse, la caractérisation et l’évaluation biologique de composés construits autour d’un cœur 2,4-dihydro-3H-1,2,4-triazole-3-thione substitués en deux positions. En se basant sur des études de criblage in silico et des études cristallographiques ayant permis d’identifier ce noyau comme un bon candidat dans le développement d’inhibiteurs de MBLs, la synthèse de différentes séries d’analogues a été entreprise afin d’identifier de nouveaux inhibiteurs pouvant potentiellement atteindre les tests cliniques.Dans un premier temps, une série de composés 4-amino-1,2,4-triazole-3-thione substitués en position 5 a été préparée en suivant des voies de synthèse classiques. Différentes séries ont ensuite été développées en introduisant une diversité structurale et fonctionnelle en position 4. Ces composés ont ensuite été testés sur des enzymes représentatives des 3 sous-classes de MBLs et les plus intéressants ont été évalués sur bactéries résistantes recombinantes.Afin de réaliser une évaluation rapide des produits synthétisés au sein du laboratoire, une méthode de criblage à moyen débit en plaque 96 puits sur cinq MBLs représentatives a été mise au point et validée grâce à l’appui de nos collaborateurs spécialistes des MBLs
The spread of multiresistant Gram negative bacteria is a growing threat to public health and the risk of return to the pre-antibiotic era is real. Among existing resistance modes, the production of metallo-B-lactamases (MBLs) responsible of the inactivation of B-lactams, the most used family of antibiotics, represents a therapeutical challenge.This manuscript describes the synthesis, characterization and biological evaluation of compounds built on a 2,4-dihydro-3H-1,2,4-triazole-3-thione scaffold substituted on two positions. Based on previous in silico screening and crystallographic studies, which identified this structure as a good candidate for MBLs inhibition, several series have been developed to found new inhibitors that could potentially be amenable to clinical development.First, 1,2,4-triazole-3-thione compounds substituted at position 5 have been prepared following classical pathways. Then, several series have been developed where the structural and functional diversity was introduced at position 4. Compounds have been tested on representative MBLs of the three sub-classes and the most interesting ones on recombinant resistant bacteria.To perform a rapid screening of compounds in the laboratory, a method of medium throughput screening inhibition tests on five MBLs performed in 96-wells plate has also been developed and validated during this study with the help of our collaborators specialists of MBLs

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Saves, Isabelle. "Evolution de la béta-lactamase TEM-1". Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30206.

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Les beta-lactamines (penicillines et cephalosporines) representent soixante pour-cent des antibiotiques administres. Le mecanisme majeur de resistance a ces antibiotiques est la production d'enzymes periplasmiques, les beta-lactamases, inactivant les antibiotiques par hydrolyse du cycle beta-lactame. La beta-lactamase tem-1 est tres largement repandue dans les differentes especes bacteriennes. Elle hydrolyse tres efficacement les penicillines, mais pas les cephalosporines de troisieme generation, et elle est sensible a l'inhibition par l'acide clavulanique. Cependant, elle evolue rapidement. La substitution d'un petit nombre d'acides amines peut lui permettre d'hydrolyser les cephalosporines, ou de devenir resistante aux inhibiteurs. Le mecanisme d'hydrolyse des substrats comprend une etape d'acylation de la serine catalytique par le cycle beta-lactame, puis une etape de deacylation liberant l'enzyme native et l'antibiotique degrade. Dans un premier temps, une methode de determination des constantes de vitesses elementaires d'acylation et de deacylation a ete mise au point, en couplant la spectrophotometrie et la spectrometrie de masse par ionisation electrospray. Dans un deuxieme temps, cette methode, combinee a l'etude cinetique classique, a permis la comparaison des vitesses d'hydrolyse des penicillines et des cephalosporines par l'enzyme sauvage et des mutants naturels. Cette demarche combinee a la determination cristallographique de la structure tridimensionnelle de mutants, et a la modelisation moleculaire, a partir de la structure de tem-1, a permis de mettre en evidence le role essentiel de la boucle omega, formant un cote du site actif, dans l'evolution de tem-1 vers l'hydrolyse des cephalosporines de troisieme generation. D'une facon similaire, l'etude cinetique de tem-1 et de mutants resistants a l'inhibition, la spectrometrie de masse, la modelisation moleculaire et le calcul electrostatique, ont ete combines afin de confirmer differentes hypotheses sur le mecanisme d'inhibition de tem-1, puis d'expliquer le mecanisme d'evolution de tem-1 vers la resistance a l'inhibition

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Wackenaer-Descleves, Estelle. "Les β-lactamases chromosomiques des Raoultella spp : support pour la résistance aux antibiotiques et outils de diagnostic étiologique". Paris 5, 2008. http://www.theses.fr/2008PA05T037.

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Les espèces de Raoultella (anciennement Klebsiella). R. Planticola (Rp), R. Ornithinolytica (Ro) et R. Terrigena (Rt) sont difficilement différentiables phénotypiquement des espèces de Klebsiella en routine. Après avoir (i) clone les p-Iactamases des Raoultella (PLA, ORN et TER), (ii) déterminé le niveau d'identité entre elles (94% entre PLA et ORN et 78 % avec TER) et avec les autres p-lactamases de la classe A (70% avec TEM-1, 68% avec SHV-1 et 38% avec KOXY) et (iii) démontré des différences notables entre les activités enzymatiques de PLA et de TER tant entre elles qu'avec TEM-1, la place du gène bla pour l'identification de Rp et Ro a été évaluée sur une large collection d'isolats en comparaison aux gènes rpoB et ADNr 16S. Cette approche diagnostique a permis de découvrir que 70% des isolats Ro sont négatifs pour le test sur lequel a été fondé l'espèce Ro à savoir l'ornithine décarboxylase et que le gène bla via son analyse par RFLP permet de distinguer Ro de Rp sans ambiguïté
The three species of Raouliellu (formerly Klebsiella). R. Planticola (Rp), R. Ornithinolytica (Ro) and R. Terrigena (Rt) cannot be distinguished from the species of Klebsiella spp. By the tests used in the routine by microbiological laboratories. After having (i) cloned the p-lactamases of the 3 Raoultella species (PLA, ORN and TER), (ii) evaluated the percentage of identity between each other (94% between PLA and ORN, and 78% with TER) and with other class A P-lactamases (70% with TEM-1, 68% with SHV-1 and 38% with KOXY), and (iii) studied the p-lactamase activity of PLA and TER, the reliability of the bla gene for Rp and Ro identification was determined in comparison with that of the 16S rDNA and rpoB genes in 35 Raoultella spp. Isolates. This study allowed us to discover that 70% of the isolates identified as Ro were negative for the ornithine decarboxylase test, meaning negative for the biochemical character on which Ro definition was based, and to develop a new test, bla RFLP. To unambiguously identify Ro and Rp

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Mhaya, Amel. "Analyse de la résistance aux antibiotiques chez les entérobactéries et étude d’une potentielle voie alternative aux traitements antibiotiques". Thesis, Bordeaux, 2019. http://www.theses.fr/2019BORD0420.

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L’augmentation des bactéries multirésistantes (BMR) aux antibiotiques est un problème majeur de santé publique. Le premier objectif de la thèse a été de rechercher la présence, peu documentée, de BMR dans la communauté en Tunisie. Pour la première fois, nous isolons une Klebsiella pneumoniae de séquence type ST147 productrice de la carbapénèmase NDM-1 dans ce milieu, à Sfax. Nos données indiquent aussi une proportion inhabituellement élevée (47%) d’Escherichia coli produisant deux ß-lactamases à spectre élargi. Quatre d’entre eux, avec CTX-M-15 et CTX-M-27, se divisent en 2 souches clonales de type A-ST617 (2 isolats) et B2-ST131 subclade C2 (2 isolats). Toutes contiennent un plasmide avec la même combinaison allélique, F31:A4:B1 ; suggérant une possible dissémination de ce réplicon. Lors d’une autre étude (milieu communautaire, Djerba), une souche clonale Eh22 d’Enterobacter hormaechei multirésistante, contenant un plasmide conjugatif IncHI2 de 300 kpb, a été isolée chez 2 patients sans lien épidémiologique apparent. Le plasmide a été séquencé et montre la présence de différents gènes de résistance incluant 4 gènes codant pour des ß-lactamases (blaTEM-1, blaDHA-1, blaCTX-M-3 et blaSHV-12). Dans une seconde partie, nous avons étudié chez Eh22 la résistance à la colistine (CS), antibiotique de dernier recours. Après avoir sélectionné un mutant in vitro, nous avons montré pour la première fois, chez Enterobacter spp, que cette résistance pouvait être due à une mutation dans le gène codant pour MgrB, un régulateur négatif du système à 2 composants PhoQP qui permet la synthèse de groupements cationiques sur le lipopolysaccharide, cible de la CS. Dans une dernière partie, des molécules de type bactériocines actives sur les BMR ont été recherchées à partir d’une collection de Bacillus thurengiensis. L’une d’elle, BUPM103, inhibe la croissance de BMR. Une analyse in silico a permis d’identifier le gène d’une potentielle bacthuricine F103 (11 kDa) qui a été produite dans E. coli. Le surnageant de sécrétion filtré a montré une activité d’inhibition de la croissance de K. pneumoniae multirésistante, contrairement au contrôle (sans sécrétion). Cette bacthuricine recombinante pourrait constituer une alternative thérapeutique pour le traitement des BMR
The increase of multidrug-resistant bacteria (BMR) to antibiotics is a major public health problem. The first objective of the thesis was to search for the presence of BMR, poorly documented in the community in Tunisia. For the first time, we isolate a Klebsiella pneumoniae belonging to the sequence type ST147 producing carbapenemase NDM-1 in this setting, at Sfax. Our data also indicate an unusually high proportion (47%) of Escherichia coli producing committally two extended-spectrum ß-lactamases. Four of them, with CTX-M-15 and CTX-M-27, are divided into 2 clonal strains of type A-ST617 (2 isolates) and B2-ST131 subclade C2 (2 isolates). All contain a plasmid with the same allelic combination, F31: A4: B1; suggesting a possible dissemination of this replicon. In another study (community-based, Djerba), a multiresistant clonal strain Eh22 of Enterobacter hormaechei, containing a 300 kbp conjugative plasmid of IncHI2, was isolated from 2 patients without apparent epidemiological relationship. The plasmid was sequenced and shows the presence of different resistance genes including 4 genes encoding β-lactamases (blaTEM-1, blaDHA-1, blaCTX-M-3 and blaSHV-12). In a second part, we studied in Eh22, the resistance to colistin (CS), antibiotic of last resort. After selection of an in vitro mutant, we showed for the first time, in Enterobacter spp, that this resistance can be due to a mutation in the gene encoding MgrB, a negative regulator of the 2-component PhoQP system that allows the synthesis of cationic residues on lipopolysaccharide, target of CS. In the last part, bacteriocins-like molecules active on BMR were searched in a collection of Bacillus thurengiensis. One of them, BUPM103, inhibits the growth of BMR. The gene for a potential bacthuricin F103 (11 kDa) was identified by an in silico analysis and it was produced in E. coli. The filtered supernatant secretion showed a growth inhibitory activity against a multiresistant K. pneumoniae, in contrast to control (without secretion). This recombinant bacthuricine could constitute a therapeutic alternative for the BMR treatment

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Mugnier, Pauline. "Séquences d'insertion et résistance aux β-lactamines chez Acinetobacter baumannii". Paris 6, 2010. http://www.theses.fr/2010PA066313.

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Resumo:

La résistance acquise aux carbapénèmes chez Acinetobacter baumannii est essentiellement liée à l’expression d’oxacillinases acquises aux propriétés de carbapénèmases (CHDLs). On observe en particulier, l’émergence de souches productrices de l’oxacillinase OXA-23. Le gène blaOXA-23 est encadré de deux copies de la séquence d’insertion ISAba1 en orientations opposées, formant ainsi le transposon composite Tn2006. Notre travail a constitué tout d’abord, à caractériser la fonctionnalité de ISAba1, par des expériences de conjugaison et de transposition, et nous avons montré que ISAba1 transposait chez Escherichia coli. ISAba1 possède deux cadres de lectures (orfA et orfB) correspondant possiblement à un seul gène codant une transposase en cas de fusion de cadre de lecture. Afin de confirmer cette hypothèse, nous avons modifié la constitution de l’heptamère d’adénines situé entre les deux orfs A et B de ISAba1, ce qui a conduit à une augmentation de la fréquence de transposition de ISAba1. Ceci a permis de valider l’hypothèse d’une régulation négative de l’expression de la transposase par un mécanisme de décalage de cadre de lecture. D’autre part, nous avons montré que le transposon Tn2006, formé par les 2 copies de ISAba1, était également capable de transposition et contribuait à la mobilisation du gène blaOXA-23. Afin de déterminer si l’émergence du gène blaOXA-23 était la conséquence de la diffusion d’un clone, d’un plasmide ou d’une structure génétique particulière, nous avons étudié une collection de 20 souches de A. Baumannii possédant le gène blaOXA-23 d’origine géographique variée. Au sein de ces souches, le gène blaOXA-23 était localisé soit sur le chromosome soit sur des plasmides et associé à 4 structures génétiques différentes, au sein de huit types de clones différents. Nous avons identifié une propagation complexe et dynamique du gène blaOXA-23. Le gène blaOXA-23 pouvant être porté par des plasmides, nous avons mis au point une nouvelle technique basée sur la PCR (AciPBRT) pour classer les plasmides de A. Baumannii. La technique AciPBRT a été appliquée a une collection d’isolats cliniques de A. Baumannii résistants aux antibiotiques possédant les gènes blaOXA-58 et blaOXA-23. Nous avons également montré que Acinetobacter lwoffii possédait un gène naturel chromosomique codant pour une oxacillinase aux propriétés de carbapénémases, OXA-134. Cette espèce constitue donc un réservoir de gènes de carbapénémases pouvant potentiellement disséminer à travers les différentes espèces du genre Acinetobacter. Enfin, nous nous sommes intéressés à la séquence d’insertion ISCR2. Ce nouvel élément génétique serait impliqué dans la mobilisation du gène codant la BLSE VEB-1a chez A. Baumannii
Acquired carbapenem resistance in Acinetobacter baumannii is mostly related to the carbapenem-hydrolyzing class D β-lactamases (CHDLs). The emergence of OXA-23-producing A. Baumannii is increasingly reported. Previous studies showed that the blaOXA-23 gene was flanked by two copies of the insertion sequence ISAba1, that are located in opposite orientation, forming the composite transposon Tn2006. The first objective of our study was to determine the functionality of ISAba1 by transposition experiments, and we demonstrated the transposition ability of ISAba1 in E. Coli. By site-directed mutagenesis, we modified the A7 motif between the orfA and orfB genes and the transposition frequency of ISAba1 increased. We demonstrated that the expression of the ISAba1 transposase-encoding gene was downregulated by translational frameshifting. We also demonstrated that, Tn2006 was capable of transposition and involved in blaOXA-23 gene mobilization. In order to determine whether the current emergence of the blaOXA-23 gene was related to the dissemination of a single clone, a single plasmid, or a given genetic structure, we analyzed a collection of blaOXA-23 carrying A. Baumannii isolates recovered from different countries. In these isolates, the blaOXA-23 gene was located either on the chromosome or on plasmids, and associated with 4 different genetic structures, identified in eight different clones. In order to follow the diffusion of plasmids carrying antibiotics resistance genes in general, and blaOXA-23 gene in particular, we developed a PCR scheme that aimed to classify plasmids of A. Baumannii according to their replicase family types. The AB-PBRT technique was applied on a collection of multidrug resistant A. Baumannii clinical isolates carrying the blaOXA-58 or blaOXA-23 carbapenemase genes, and therefore demonstrated the usefulness of this epidemiological tool. Additionally, we showed that A. Lwoffii intrinsically possesses a chromosomal gene encoding OXA-134. That species may therefore constitute a reservoir for carbapenemase genes that may spread among other Acinetobacter species. Finally, we studied the insertion sequence ISCR2, a novel genetic element likely at the origin of the mobilization of the VEB-1a ESBL encoding gene in A. Baumannii

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Petrella, Stéphanie. "Adaptation structurale des beta-lactamases à sérine active : étude du comportement vis-à-vis des carbapénèmes de deux beta-lactamases de classe A (SED-1 et L2) et d'une beta-lactamase de classe D (OXA-13)". Paris 6, 2003. http://www.theses.fr/2003PA066255.

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Ngaiganam, Edgarthe. "Etude de la résistance aux antibiotiques chez les animaux et dans l'environnement en France". Thesis, Aix-Marseille, 2019. http://www.theses.fr/2019AIXM0241.

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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

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Philipon, de La Madelaine Louis. "La bêta-lactamase à spectre élargi SHV-2, connue chez les entérobactéries, est également présente chez Pseudomonas aeruginosa". Paris 5, 1997. http://www.theses.fr/1997PA05P192.

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Hugonnet, Jean-Emmanuel. "Nouveaux mécanismes de résistance aux β-lactamines et nouvelles cibles de ces antibiotiques chez les bactéries à Gram positif". Paris 6, 2009. http://www.theses.fr/2009PA066457.

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La tuberculose est une maladie provoquée par Mycobacterium tuberculosis habituellement traitée par l’association de rifampicine, d’isoniazide, de pirazinamide et d’éthambutol pendant 6 mois. Des problèmes d’observances ont favorisé l’émergence de souches ultra résistantes (XDR). Les bêta-lactamines n’ont jamais été utilisées contre M. Tuberculosis à cause de la production par la bactérie d’une bêta-lactamase de classe A, BlaC. Nous avons montré que BlaC est capable d’hydrolyser toutes les classes de bêta-lactamines, analysé l’inhibition de BlaC par l’acide clavulanique, le tazobactam et le sulbactam, et montré que l’acide clavulanique est un inhibiteur irréversible de l’enzyme. Nous avons évalué l’efficacité d’une association d’acide clavulanique et de -lactamines contre des souches sensibles et XDR. Le méropénème, en combinaison avec l’acide clavulanique, est bactéricide sur les bacilles en réplication active ainsi que dans un modèle de dormance. La cible du méropénème pourrait être une L,D-transpeptidase, l’enzyme clé d’une nouvelle voie de synthèse du peptidoglycane que nous avons caractérisé chez Enterococcus faecium. Cette voie implique l’activation d’une métallo enzyme qui fournit le substrat d’une L,D transpeptidase (Ldtfm), responsable de la formation de ponts interpeptidiques de type 3-3 dans le peptidoglycane. Nous avons montré que cette enzyme était inactivée par les carbapénèmes. Comme le peptidoglycane de M. Tuberculosis est majoritairement constitué de ponts 3-3 et que cinq paralogues de la famille des L,D-transpeptidases sont présent dans son génome, ces enzymes pourraient être la cible du méropénème.

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Frank, Thierry. "Epidemiologie moléculaire de la multirésistance aux antibiotiques des Entérobacteries cliniques isolées à l’Institut Pasteur de Bangui (RCA)". Paris 6, 2008. http://www.theses.fr/2008PA066151.

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L’antibiorésistance des entérobactéries en République Centrafrique a été marquée par la détection d’une forte prévalence des résistances au cotrimoxazole (80%) chez des Escherichia coli isolés en 2003, puis par l’isolement de 38 souches d’entérobactéries productrices de β-lactamases à spectre élargi (BLSE) entre 2003 et 2006. Les BLSE en cause étaient, blaCTX-M-15 (84%), blaSHV-12 (10%), blaSHV-2a (4%) et blaCTX-M-3 (2%). La séquence d’insertion ISEcp1 a été retrouvée en amont des deux gènes blaCTX-M. Le transposon Tn2 a été localisé en aval de blaCTX-M-15. D'autres gènes conférant la résistance aux βlactamine-lactamines, aminosides, cyclines, et quinolones ont été trouvés : blaTEM-1 (95%), blaOXA-1 (28%), aac3-II (76%), aac6’-1b (73%), tetA (47 %) et qnrA (5%). La caractérisation de la résistance aux sulfamides et des gènes cassettes chez 78 souches d’entérobactéries BLSE ou non, résistantes au cotrimoxazole, a permis d’identifier 2 gènes codant la résistance aux sulfamides (sul1et sul2), 6 gènes cassettes de résistance au triméthoprime (dfrA7, dfrA1, dfr2d, dfrA12, dfrA1 et dfrA5) et 3 gènes cassettes de résistance à la streptomycine (aadA1, aadA5 et aadA8)

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Al, Bayssari Charbel. "Etude des mécanismes moléculaires de la résistance aux antibiotiques dans le bassin méditerranéen". Thesis, Aix-Marseille, 2015. http://www.theses.fr/2015AIXM5028.

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La détection, la surveillance et la diffusion de la résistance des bactéries aux antibiotiques est un enjeu majeur au niveau mondial depuis la découverte et la diffusion de bactéries multi résistantes, en particulier la résistance aux carbapénèmes, spécifiquement chez les Entérobactéries et les bactéries du genre Pseudomonas et Acinetobacter. L’émergence et la dissémination des pathogènes Gram- résistants aux carbapénèmes est un contributeur significatif de la morbidité et la mortalité du patient. Malgré les efforts radicaux dans le contrôle de l’infection et les améliorations dans le diagnostique moléculaire, les bacilles Gram- résistants aux carbapénèmes demeurent une formidable menace vue que quelques agents antimicrobiens sont actifs et très peu devraient être disponibles dans le futur proche.L’origine et la source des gènes de résistance dans le monde sont mal connues et des travaux récents suggèrent que les animaux domestiques et sauvages, l’environnement mais également le tube digestif des mammifères et des humains pourraient représenter un réservoir et une source importante de gènes de résistance susceptibles d’être transmissibles à l’homme. C’est dans cette optique que ce projet de thèse s’articule avec comme objectifs : (i) la réalisation d’études épidémiologiques moléculaires d’isolats cliniques et animales résistants aux carbapénèmes isolés dans le basin Méditerranéen et la caractérisation des supports moléculaires de cette résistance ; (ii) la description de nouveaux mécanismes de résistance a l’imipenème ; et enfin (iii) le séquençage de génomes d’isolats cliniques résistants aux carbapénèmes et l’analyse de ces derniers
The detection, monitoring and dissemination of bacterial resistance to antibiotics are a major issue worldwide since the discovery and spread of multi-resistant bacteria, in particular resistance to carbapenems, specifically among Enterobacteriaceae and bacteria of the genus Pseudomonas and Acinetobacter.The emergence and dissemination of carbapenem-resistant Gram-negative pathogens is a significant contributor to patient morbidity and mortality. Despite radical efforts in infection control and improvements in molecular diagnostics, carbapenem-resistant Gram-negative bacilli remain a formidable threat as few antimicrobial agents are reliably active and very little is expected to be available in the near future.The origin and source of resistance genes in the world are not well known and recent works suggest that domestic and wild animals, the environment (soil, water, rivers ..) but also the digestive tract of mammals and humans could represent a reservoir and an important source of resistance genes that may be transmissible to humans.It is in this context that this thesis project articulates with the following objectives: (i) The achievement of molecular epidemiological studies on carbapenem-resistant clinical and animal isolates collected from countries in the Mediterranean basin (Lebanon, Libya, France) and the characterization of the genetic determinants of this resistance; (ii) the description of new resistance mechanisms to imipenem; and finally (iii) The genome sequencing of clinical isolates resistant to carbapenems, the analysis of these genomes and the identification of mechanisms and genetic supports of the resistance to carbapenems and other antibiotics

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Carapito, Raphaël. "Caractérisation exhaustive des substitutions de Penicillin-Binding Proteins intervenant dans la résistance aux β[Beta]-lactamines chez streptococcus pneumoniae". Université Joseph Fourier (Grenoble), 2006. http://www.theses.fr/2006GRE10052.

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Les Penicillin-Binding Proteins (PBP) sont des enzymes intervenant dans les étapes finales de la synthèse de la paroi bactérienne et sont les cibles des antibiotiques de la famille des β-Iactamines. Dans les souches cliniques de Streptococcus pneumoniae résistantes aux p-Iactamines, les PBPs ont de nombreuses mutations qui ont pour effet une diminution d'affinité de ces enzymes pour les antibiotiques. Il y a en moyenne 40 substitutions dans le domaine transpeptidase des deux acteurs majeurs de la résistance PBP2x et PBPla. Des études précédentes ont décrit le rôle de quatre mutations de PBP2x et de trois de PBPla, mais celles-ci ne sont responsables que d'une partie de la résistance. Il n'y a très probablement qu'un nombre restreint de mutations responsables de la perte d'affinité des PBPs pour les β-lactamines ayant pour conséquence une augmentation du niveau de résistance. Pour identifier toutes les mutations impliquées, une série de protocoles automatisés permettant de faire de la mutagénèse dirigée, de l'expression, de la purification et de la caractérisation fonctionnelle d'enzymes en utilisant des robots de types manipulateurs de liquides ont été développés. L'applicatior de cette méthode nous a permis de réaliser une caractérisation exhaustive de plus de 40 mutations de PBP2x de la souche clinique résistante 5204. Cette étude a abouti à l'identification de toutes les substitutions clés ainsi qu'à l'élucidation d'un nouveau mécanisme moléculaire de baisse d'affinité de PBP2x pour les β-Iactamines. De plus, une étude fonctionnelle et phénotypique de la résistance impliquant PBPla a été réalisée
Penicillin-Binding Proteins (PBP) are enzymes catalyzing the final steps of the bacterial cell-wall synthesis and are the targets of the p-Iactam antibiotics. There are many amino acid substitutions in PBPs of clinical isolates of Streptococcus pneumoniae resistant to β-Iactams, leading to a decrease of the affinity ofthese enzymes for antibiotics. There are about 40 substitutions in the transpeptidase domain of the two major resistant determinants PBP2x and PBPla. Former studies have described the role off our mutations of PBP2x and three of PBPla. But these mutations explain only a part of the resistance phenomenon. Only a few mutations may be involved in the loss ofaffinity of PBPs for p-Iactam antibiotics leading to an increase of the resistance level. To identify ail the relevant mutations, a set of automated protocols allowing to do site-directed mutagenesis, expression, purification and functional characterization of enzymes using automated liquid-handling systems was developed. An exhaustive characterization of more than 40 mutants of PBP2 of the highly resistant cIinical isolate 5204 was performed using this method. Ali the relevant substitutions were identified and a new molecular resistance mechanism to β-lactams was elucidated. Moreover, a functional and phenotypic study of the resistance involving PBPla was performed

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Faure, Stéphanie. "Transfert d’un gène de résistance aux β-lactamines blaCTX-M-9 entre Salmonella et les entérobactéries de la flore intestinale humaine : impact d’un traitement antibiotique". Rennes 1, 2009. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00449376.

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The global spread of resistance to β-lactam is a major public health problem. The transmission routes of resistance are poorly understood, however, many arguments attest of the potential transfer of resistant bacteria and resistance gene between animals and humans. The purpose of this work is to evaluate the transfer of a resistance gene from an animal strain, Salmonella enterica Virchow to enterobacteria from human flora and the impact of a treatment with a β-lactam. In rat-human flora associated, the transfer of resistance gene is not detectable between S. Enterica Virchow and enterobacteria from human flora. However, inoculation of a recipient strain E. Coli is enough to observe the transmission of resistance gene. Selection pressure does not increase the gene transfer but contributes significantly to the selection and colonization of resistant Salmonella in the gastrointestinal tract. Considering pharmacokinetic and pharmacodynamic parameters, we confirm that the dose of the antibiotic is not appropriate in the presence of such strains. One of the proposed therapeutic strategies is to use a combination of β-lactamase inhibitors and β-lactam
La dissémination mondiale de la résistance aux β-lactamines est un problème de santé publique majeur. Les voies de transmission de la résistance sont mal connues, néanmoins de nombreux arguments attestent du potentiel transfert de bactéries résistantes et de gènes de résistance entre l’animal et l’homme. L’objectif du présent travail est d’évaluer le transfert du gène de résistance blaCTX-M-9 entre une souche d’origine animale, Salmonella enterica Virchow et les entérobactéries de la flore humaine, de même que l’impact d’un traitement à une β-lactamine sur ce transfert. Dans un modèle de rat associé à une flore humaine, le transfert du gène de résistance n’est pas détectable entre S. Enterica Virchow et les entérobactéries de la flore. Pourtant l’inoculation concomitante d’une souche d’Escherichia coli suffit à observer la diffusion du gène de résistance. La pression de sélection n’augmente pas le transfert de gène mais contribue largement à la sélection et à la colonisation de salmonelles résistantes dans le tractus digestif. L’analyse des paramètres pharmacocinétique et pharmacodynamique confirme également la pertinence des critères de substitution dans la prédiction de l’inefficacité d’un traitement au céfixime en présence de telles souches. L’une des stratégies thérapeutiques proposée consiste à utiliser une combinaison de β-lactamines et d’inhibiteurs de β-lactamases

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Bermudes-Lavalle, Hélène. "Beta-lactamases à spectre élargi : caractérisation moléculaire et épidémiologie : étude sur un an au CHU de Bordeaux". Bordeaux 2, 1996. http://www.theses.fr/1996BOR2P106.

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Oueslati, Saoussen. "Caractérisation moléculaire et biochimique des carbapénèmases les plus répandues chez les Entérobactéries associées à des infections sévères en vue de développer de nouveaux inhibiteurs". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS483.

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Les antibiotiques, et plus particulièrement les β-lactamines, furent pendant longtemps considérés comme l’arme absolue pour le traitement des infections bactériennes, du fait de leur efficacité, leur bonne tolérance et de leur faible coût. Cependant, les bactéries ont développé des mécanismes de résistance, y compris vis-à-vis des β-lactamines possédant le spectre d’activité le plus large, les carbapénèmes. Ces derniers sont considérés comme les antibiotiques de derniers recours pour le traitement des infections sévères à bacilles à Gram négatif en milieu hospitalier. Chez les entérobactéries, cette résistance émergente aux carbapénèmes est principalement due à l’expression d’enzymes appelées les carbapénèmases capables d’inactiver les carbapénèmes. L’émergence exponentielle à l’échelle mondiale de ces entérobactéries productrices de carbapénèmases (EPC) constitue un problème majeur de santé publique. Actuellement, les carbapénémases les plus répandues dans le monde sont les KPC (Klebsiella pneumoniae carbapenemase), NDM-1 (New Delhi metallo- β- lactamase) et OXA-48 (Oxacillinase). La première KPC a été identifiée en 1996 aux Etats- Unis, NDM-1 en 2009 en Suède chez une patiente en provenance d’Inde et OXA-48 en 2003 en Turquie. En France, les carbapénèmases de type OXA-48 sont largement majoritaires et représentent près de 70% des EPC. Ainsi, le retentissement de leur dissémination et le besoin de développer de nouveaux inhibiteurs capables d’inactiver les carbapénèmases se fait de plus en plus pressante.Cette thèse a pour objectif de mieux comprendre le mode d’ action de ces 3 carbapénèmases d’un point de vue moléculaire et biochimique, afin d’ identifier les éléments structuraux nécessaires à leur fonctionnement, mais aussi de poser les bases du développement de « pan-inhibiteurs » et de nouveaux outils de diagnostics. Pour cela, la caractérisation biochimique des carbapénèmases de type KPC, NDM et OXA-48, de leurs variants naturels et de mutants générés in vitro a été entreprise. Il a pu être mis en exergue l’implication de résidus spécifiques et d’éléments structuraux nécessaires à l’ hydrolyse des carbapénèmes. L ’ étude cristallographique et RMN ainsi que l’étude in silico (modélisation) de ces enzymes et de leurs mutants respectifs, nous a permis de mieux comprendre le mode d’ interaction enzyme- substrat. Nous avons ainsi pu comprendre les bases de la capacité impressionnante de ces carbapénèmases à s’adapter et à évoluer en fonction des pressions de sélections exercées.En collaborations avec différentes équipes de chimistes nous avons développés différentes séries de molécules « pan-inhibiteurs » capables d’inhiber les 3 classes de carbapénèmases. Ainsi nous avons montré un effet inhibiteur de certains composés de la famille des flavonoïdes dont la myrécétine, molécule la plus active. Nous avons également identifié une série de composés, les imidazolines, possédant un effet pan-inhibiteur avec des valeurs de CI50 sub-micromolaires et donc compatible avec une utilisation in vivo.Enfin, nous avons participé au développement (en collaboration avec le CEA) d’ un outil de diagnostic rapide basé sur l’immunochromatographie, permettant détection des EPC en moins de 15 minutes
Antibiotics, and particularly ß- lactams, have long been considered the ultimate weapon for the treatment of bacterial infections, because of their effectiveness, good tolerance and low cost. However, bacteria have developed mechanisms of resistance, including against β- lactams with the broadest spectrum of activity, carbapenems. The latter are considered as last resort antibiotics for the treatment of severe infections due to Gram negative bacilli in hospital. This emerging resistance to carbapenems in Enterobacteriaceae is mainly due to the expression of enzymes called carbapenemases capable of inactivating carbapenems. The worldwide exponential spread of these carbapenemase-producing enterobacteria (CPE) represents a major public health issue. Currently, the most common carbapenemases in the world are KPC (Klebsiella pneumoniae carbapenemase), NDM-1 (New Delhi metallo-β-lactamase) and OXA-48 (Oxacillinase). The first KPC was identified in 1996 in the United States, NDM-1 in 2009 in Sweden in a patient from India and OXA-48 in 2003 in Turkey. In France, OXA-48- type are the most abundant carbapenemases with nearly 70% of the EPCs. Thus, the repercussion of their dissemination and the development of new inhibitors capable of inactivating carbapenemases is becoming more and more urgent.The aims of this thesis were to better understand the mode of action of the 3 main carbapenemases from a molecular and biochemical point of view, in order to identify the structural elements necessary for their functioning, but also to lay the basis for the development of "pan-inhibitors" and noveldiagnostic tools. For this purpose, the biochemical characterization of carbapenemases of the KPC, NDM and OXA-48 type, their natural variants and mutants generated in vitro has been undertaken.We could highlight the involvement of specific residues and structural elements necessary for the hydrolysis of carbapenems. The crystallographic and NMR study as well as the in silico (modeling) studies of these enzymes and their respective mutants, allowed us to better understand the enzyme-substrate interaction mode. We could thus understand the basis of the impressive capacity of these carbapenemases to adapt and therefore to evolve according to the selection pressures exerted.In collaboration with several chemists we participated in the development of different series of "pan-inhibitors" that were able to inhibit the 3 classes of carbapenemases. Thus we could show the inhibitory properties of some compounds of the family of flavonoids including myricetin, the most active molecule. We have also been able to identify a series of compounds, imidazolines, possessing a pan- inhibitory effect with sub-micromolar IC50 values and therefore compatible with in vivo use. Finally, we participated in the development (in collaboration with the CEA) of a rapid diagnostic tool based on theimmunochromatographic, allowing the detection of EPCs in less than 15 minutes

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Herindrainy, Perlinot. "Epidémiologie et transmission mère-enfant des entérobactéries productrices de bêta-lactamases à spectre étendu (E-BLSE) à Madagascar". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLV074/document.

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L’émergence et la dissémination des bactéries résistantes aux antibiotiques sont préoccupantes. L’infection causée par les bactéries multi-résistantes (BMR) aggrave le pronostic des malades infectés et augmente les dépenses liées à leur prise en charge. Parmi les BMR, les bactéries à Gram négatif (BGN), plus particulièrement les entérobactéries productrices de béta-lactamase à spectre étendu (E-BLSE) sont les plus fréquemment isolées. La résistance aux antibiotiques pourrait avoir un impact sur la morbidité et la mortalité dans les pays à revenu faible ou intermédiaire (PRFI) en raison du potentiel d’émergence et de diffusion de bactéries résistantes aux antibiotiques, et du fardeau des infections bactériennes dans ces pays. Cependant, les données sur la résistance bactérienne sont rares et très majoritairement hospitalières dans les PRFI. De plus, dans ces pays, les infections bactériennes néonatales sévères (septicémies, pneumonies et méningites) représentent encore les principales causes de décès chez les nouveau-nés. Les entérobactéries sont majoritairement responsables de ces infections néonatales. Ainsi, investiguer la transmission d'E-BLSE chez le nouveau-né permettrait de proposer des stratégies de prévention. Ce travail de recherche s’est appuyé sur le programme BIRDY (Bacterial Infections and antibiotic Resistant Diseases among Young children in low-income countries). Le premier objectif était d’estimer la prévalence de la colonisation par des E-BLSE chez les femmes enceintes à Madagascar ainsi que les facteurs favorisant cette colonisation. Les résultats ont montré une prévalence globale de colonisation de 18.5% [IC à 95% 14.5-22.6]. Des facteurs reflétant un niveau socioéconomique plus élevé comme l’accès privatif à l’eau de boisson et avoir une maison individuelle sont associés à la colonisation. Le second objectif de ce travail était d'étudier l'incidence de la première colonisation par des E-BLSE chez les nouveau-nés en milieu communautaire et d'identifier les facteurs de risque d'acquisition. Les résultats révèlent une incidence globale d'acquisitions d'E-BLSE de 10.4 pour 1000 nouveau-nés-jours [IC à 95% : 8.0; 13.4]. Par ailleurs, nous avons mis en évidence que le faible poids à la naissance HR ajusté 2.7 [IC à 95% 1.2 ; 5.9], l'accouchement par césarienne HR ajusté 3.4 [IC à 95% 1.7 ; 7.1], la prise maternelle d'antibiotique à l'accouchement HR ajusté 2.2 [IC à 95% 1.1 ; 4.5] étaient des facteurs de risque d'acquisition d'E-BLSE. Le troisième objectif était de documenter les infections néonatales. Nous avons trouvé une incidence d'infections néonatales de 30.6 cas pour 1000 naissances vivantes [IC à 95%: 23.4 ; 40.1].Nos résultats montrent que les mesures de santé publique devraient axer sur l’amélioration de la prise en charge de la grossesse et sur le diagnostic précoce des infections néonatales
The emergence and spread of antibiotic-resistant bacteria is a concern. Infection caused by multidrug-resistant bacteria (MDR) worsens the prognosis of infected patients and increases the costs associated with their management. Among the MDRs, Gram-negative bacteria (GNB), especially extended-spectrum beta-lactamase-producing Enterobacteriaceae (ESBL-PE) are the most frequently isolated. Antibiotic resistance may have an impact on morbidity and mortality in low- and middle-income countries (LMICs) because of the potential for emergence and spread of antibiotic-resistant bacteria, and the burden of bacterial infections in these countries. However, data on bacterial resistance are scarce or came from the hospital, for the great majority, in LMICs. In these settings, severe neonatal bacterial infections (sepsis, pneumoniae and meningitis) still represent the leading causes of death in newborns. Enterobacteriaceaeare responsible for a great part of these neonatal infections. Thus, investigating the transmission of ESBL-PE in newborns would make it possible to propose prevention strategies. This work was based on the BIRDY program (Bacterial Infections and Antibiotic Resistant Diseases among Young Children in Low-Income Countries). The first objective was to estimate the prevalence of colonization by ESBL-PE in pregnant women in Madagascar as well as the risk factors of this colonization. The results showed an overall colonization prevalence of 18.5% [95% CI 14.5-22.6]. Factors reflecting a higher socioeconomic level such as private access to drinking water and having a house are associated with colonization. The second objective of this work was to study the incidence of ESBL-PE colonization in community-based infants and to identify acquisition risk factors. The results reveal an overall incidence of ESBL-PE acquisition of 10.4 per 1000 newborn-days [95% CI: 8.0; 13.4]. In addition, we found that low birth weight adjusted HR 2.7 [95% CI 1.2; 5.9], cesarean section delivery adjusted HR 3.4 [95% CI 1.7; 7.1], maternal intake of antibiotic at delivery adjusted HR 2.2 [95% CI 1.1; 4.5] were risk factors for the acquisition of ESBL-PE. The third objective was to document neonatal infections. We found an incidence of neonatal infections of 30.6 cases per 1000 live births [95% CI: 23.4; 40.1]. Our results suggest that public health measures should focus on the improvement of pregnancy follow-up and early diagnosis of neonatal infections

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Peyrache, Eva. "Développements analytiques en chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse pour le diagnostic des infections bactériennes". Electronic Thesis or Diss., Lyon 1, 2024. http://www.theses.fr/2024LYO10279.

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Les bactéries impliquées dans les septicémies mettent en place des mécanismes de résistance aux antibiotiques très variés. Chaque heure perdue à identifier ces mécanismes diminue fortement les chances de survie du malade. L’élaboration de méthodes analytiques rapides, efficaces et robustes est primordiale pour le diagnostic des infections bactériennes afin de pouvoir offrir dès que possible le traitement approprié à chaque patient. Les enjeux de cette thèse concernent l’application de la protéomique bottom-up pour l’analyse des biomolécules associées à l’antibiorésistance. Le premier grand axe de recherche de cette thèse a été le développement de méthodes analytiques ciblées en spectrométrie de masse à basse résolution avec le mode d’acquisition Multiple Reaction Monitoring pour l’identification de marqueurs spécifiques aux bêta-lactamases à spectre élargi (BLSE). Ces enzymes sont de plus en plus retrouvées dans le cadre du sepsis et induisent un degré élevé de résistance aux antibiotiques. L’étude a été centrée sur « TEM » et « SHV », deux bêta-lactamases qui peuvent présenter une résistance à plus ou moins large spectre selon les mutations mises en jeu dans leur chaine protéique. La capacité de la méthode à discriminer les variants de TEM et SHV à activité de BLSE a été validée lors de l’analyse de 530 hémocultures d’entérobactéries. Le deuxième axe de recherche a été d’évaluer l’intérêt de la spectrométrie de masse à haute résolution pour le diagnostic des infections bactériennes du sang. L’accessibilité du mode d’acquisition Sequential Window Acquisition of all THeoretical fragment ion spectra à une application en routine a été étudiée via le développement d’un logiciel automatisé retraitant les données complexes issues de ce mode d’acquisition non ciblé. Cette méthode a ensuite été utilisée pour identifier les mécanismes responsables de la résistance aux antibiotiques observés chez 40 souches d’entérobactéries et a été comparée à des approches en protéomique ciblées
The bacteria involved in sepsis develop a wide range of antibiotic resistance mechanisms. Every hour lost in identifying these mechanisms severely reduces the patient's survival rate. The development of rapid, effective and robust analytical methods is essential for diagnosis, so that the appropriate treatment can be offered to each patient as soon as possible. This thesis focuses on the application of bottom-up proteomics to the analysis of biomolecules associated with antibiotic resistance. The first main research axis was the development of targeted analytical methods using low-resolution mass spectrometry in Multiple Reaction Monitoring acquisition mode for the identification of markers specific to extended-spectrum beta-lactamases. These enzymes are increasingly found in sepsis and induce a high degree of antibiotic resistance. The study focused on “TEM” and “SHV”, two beta-lactamases that can display a varying degree of resistance depending on the mutations involved in their protein chain. The method's ability to discriminate the ESBL variants of TEM and SHV was validated by analysing 530 blood cultures from Enterobacterales strains. The second area of research was to investigate the relevance of high-resolution mass spectrometry for the diagnosis of bloodstream infections. The suitability of the Sequential Window Acquisition of all THeoretical fragment ion spectra mode for routine use was investigated by the development of an automated software tool for processing the complex data generated by this non-targeted acquisition method. This method was then used to identify the mechanisms involved in the antibiotic resistance observed in 40 Enterobacterales strains and was compared with targeted approaches

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Auberger, Nicolas. "Vers de nouveaux inhibiteurs de la transférase bactérienne MraY : Conception et synthèse de bioisostères de pyrophosphate". Paris 5, 2010. http://www.theses.fr/2010PA05S001.

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Afin de lutter contre l'émergence continue de résistances aux antibiotiques, le développement de nouveaux agents antibactériens et l'identification de nouvelles cibles enzymatiques s'avèrent nécessaires. La transférase bactérienne MraY, impliquée dans la biosynthèse du peptidoglycane, constitue une telle cible. Les objectifs de cette thèse ont été la conception et la synthèse d'analogues de l'UDP-Mur/VAc-pentapeptide, substrat nucléotidique naturel de MraY. La principale modification envisagée a concerné le groupement pyrophosphate, motif clé responsable de la réactivité du substrat. Deux familles de bioisostères ont été ciblées : des analogues de type β-cétophosphonate et de type phosphmoylméthylphosphonate. L'élaboration de ces structures a nécessité la préparation de synthons phosphores et de C-glycosides diversement fonctionnalisés. Le développement de bioisostères de type thiophosphophosphate a aussi été initié afin d'approfondir l'étude du mécanisme d'action de MraY
In order to contain the expansion of bacterial resistance against antibiotics, development of new antibacterial agents and research for new enzymatic targets are required. The bacterial transferase MraY, involved in the peptidoglycan biosynthesis, is such a target. The aim of this work was to design and synthesize analogs of UDP-Mur/VAc-pentapeptide, the natural nucleotidic substrate of MraY. The main modification was directed towards the pyrophosphate group, which is the key moiety responsible for the substrate reactivity. Two bioisosteres families were targeted: β-ketophosphonate analogs and phosphinoylmethylphosphonate analogs. Synthesis of these structures required preparation of phosphorus synthons and C-glycosides variously fonctionalised. Development of thiophosphophosphate bioisosteres was also initiated in order to investigate the MraY mechanism

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Prével, Renaud. "Mécanismes de dissémination des Entérobactéries productrices de bêta-lactamase à spectre élargi en médecine intensive réanimation". Thesis, Bordeaux, 2019. http://www.theses.fr/2019BORD0315.

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Introduction : En Europe, les entérobactéries productrices de bêta-lactamases à spectre élargi (E-BLSE) sont les principales bactéries pourvoyeuses d’antibiorésistance, à l’origine de difficutés thérapeutiques, notamment en réanimation. L’étude des mécanismes de dissémination de ces E-BLSE comprenant les mécanismes de transmission de colonisation et de lien colonisation-infection est nécessaire afin d’en maitriser la diffusion. Le premier objectif de cette thèse est d’étudier le rôle des disséminations clonale et plasmidique ainsi que celui du microbiote digestif dans la disséminaion de la colonisation digestive à E-BLSE et dans le lien-colonisation infection.Matériels et Méthodes : Les isolats E-BLSE colonisant et infectant les patients admis en service de Médecine Intensive Réanimation de l’hôpital Pellegrin entre janvier et mai 2015 ont été collectés. L’analyse de la dissémination clonale a été réalisée par pulsed-field gel electrophoresis. L’analyse de la dissémination plasmidique a été réalisée par détermination polymerase-chain reaction des groupes d’incompatibilité plasmidique. L’analyse du microbiote a été faite à partir du recueil de selles par écouvillon rectal. Les régions V3-V4 de la région codant pour l’ARN16S ribosomal et la région ITS2 ont été séquencées. L’assignation a été faite suivant le pipe-line DADA-2 et les analyses à l’aide du logiciel R version 3.6.0.Résultats : Sur 608 patients dépistés, 55 (9%) étaient porteurs rectaux d’une E-BLSE, 49 (8%) dès leur admission et 6 (1%) l’ont acquise en réanimation. Sur ces 6 patients, un seul cas de dissémination clonale a été retrouvé. Sur ces 55 patients colonisés, 38 ont été infectés dont seulement 6 (16%) par une E-BLSE, par le même clone que celui colonisant. Le fait d’être porteur rectal d’E-BLSE avait une valeur prédictive positive de 40% et une valeur prédictive négative de 100% pour le fait d’avoir une pneumopathie acquise sous ventilation mécanique. Les plasmides associés aux gènes codant pour les enzymes BLSE étaient les plasmides classiquement décrits sans qu’il ne soit trouvé de plasmide hégémonique. L’influence des plasmides sur le lien colonisation-infection n’a pas été étudiée. Lors de l’étude du microbiote intestinal, il n’y avait pas de différence observée de diversité alpha ni de diversité bêta entre les bactériobiotes et les mycobiotes des patients colonisés à E-BLSE et ceux des patients non colonisés. Il n’y avait pas non plus de différence de diversité alpha ni de diversité bêta entre les bactériobiotes des patients infectés à E-BLSE par rapport à ceux non infectés à E-BLSE parmi les patients colonisés à E-BLSE. En revanche, il existait une différence statistiquement significative de diversité alpha entre les mycobiotes des patients infectés à E-BLSE par rapport à ceux non infectés à E-BLSE parmi les patients colonisés à E-BLSE.Conclusion : La dissémination clonale semble avoir un rôle limité dans la dissémination de la colonisation digestive à E-BLSE mais participer au lien entre colonisation et infection. Notre étude ne permet pas de conclure sur le rôle de la dissémination plasmidique. Enfin, des altérations qualitatives des bactériobiotes et des mycobiotes digestifs sont associées à la colonisation par une E-BLSE. Le passage de la colonisation à l’infection par une E-BLSE pourrait s’expliquer par l’ajout d’altérations quantitatives des bactériobiotes et mycobiotes digestifs. De futures études incluant de plus nombreux patients et analysant les microbiotes associés à la colonisation par les différentes espèces d’E-BLSE permettrait de préciser les modifications du microbiote associées à la colonisation et aux infections à E-BLSE. En cas de résultat significatif, des tentatives de décolonisation digestive d’E-BLSE pourraient être menées par des probiotiques « sur mesure ».Mots clés : antibiorésistance, bêta-lactamase à spectre élargi, plasmides, microbiote intestinal
Introduction: Extended-spectrum beta-lactamase producing Enterobacteriales (ESBL-E) are a leading cause of antimicrobial resistance dissemination in Europe. ESBL-E can lead to inadequate antimicrobial treatment, especially in intensive care units (ICU). A better understanding of ESBL-E mechanisms of dissemination, including colonization diffusion and the link between colonization and infection, is needed to improve ESBL-E containment. The aims of this work are to investigate the roles of clonal and plasmidic disseminations and of gut microbiota in ESBL-E spread.Materiels and Methods: ESBL-E isolates from ICU patients between January and May 2015 were collected. Clonal dissemination was assessed by mean of pulsed-field gel electrophoresis and plasmidic one by mean of incompatibility groups determination by polymerase-chain reaction. Microbiota analysis were performed on rectal swabs by 16SrRNA coding gene and ITS2 coding gene sequencing. Assignation was performed thanks to DADA-2 pipe-line and statistical analysis on Phyloseq R package (version 3.6.0).Results: Among 508 screened patients, 55 (8%) were ESBL-E fecal carriers, 49 (8%) imported- and 6 (1%) acquired-fecal carriage. Among those 6 patients who acquired ESBL-E fecal carriage in ICU, only one case of cross-transmission was found. Among those 55 ESBL-E fecal carriers, 38 were infected during their stay in ICU but only 6 (16%) had a subsequent ESBL-E infection. To be an ESBL-E fecal carrier had a positive predictive value of 40% and a negative predictive value of 100% to have a subsequent ESBL-E ventilator-associated pneumonia. ESBL genes carrying plasmids were those usually described and we did not find any hegemonic plsmid. The plasmidic impact on the link between ESBL-E colonization and subsequent ESBL-E infection was not assessed. We did not find any difference regarding gut bacteriobiota and mycobiota alpha and beta diversities based on ESBL-E carriage status and regarding gut bacteriobiota based on subsequent ESBL-E infection. We found a statistically significant difference regarding gut mycobiota alpha diversity but not beta diversity based on subsequent ESBL-E infection.Conclusion: Clonal dissemination seems to be involved in the link between ESBL-E carriage and subsequent ESBL-E infection but poorly in ESBL-E cross-transmission. Our results do not permit to draw any conclusion regarding plasmidic dissemination. Qualitative alterations of gut microbiota could participate to ESBL-E fecal carriage but further studies are needed to better understand the underlying mechanisms. Further quantitative alterations seem to be associated with the occurrence of subsequent ESBL-E infections but, once again, further studies are nedded to decipher the causative mechanisms. These studies could pave the way to tailored probiotics to eradicate ESBL-E fecal carriage

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Edoo, Zainab. "Mechanism of L,D-transpeptidase inhibition by β-lactams and diazabicyclooctanes". Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2019. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2019SORUS565.pdf.

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La résistance aux antibiotiques est une menace mondiale qui conduit à un besoin urgent de développement de nouveaux antibiotiques. L'étude du mécanisme d'inhibition des cibles des antibiotiques est cruciale pour le développement de nouvelles molécules. Le caractère essentiel du peptidoglycane, le composant majeur de la paroi bactérienne, ainsi que soixante-dix ans d'utilisation des β-lactamines ont fait de la polymérisation du peptidoglycane une cible attractive et validée pour les antibiotiques. Les protéines de liaison à la pénicilline (PLP) ont longtemps été considérées comme les seules enzymes catalysant l’étape essentielle de réticulation du peptidoglycane. La thèse explore l'inhibition d'une famille distincte d'enzymes, les L,D-transpeptidases (LDT), qui jouent un rôle prépondérant dans la réticulation chez Mycobacterium tuberculosis. Nous avons montré que l'efficacité d'inhibition des LDT par les β-lactamines est principalement régie par la réactivité du noyau β-lactame. Nous proposons que l'acylation des LDT par les β-lactamines implique la formation d'un intermédiaire, une amine anionique, suivie d'une étape irréversible qui est essentielle pour l'activité antibactérienne. Une approche par spectroscopie de fluorescence a été développée pour explorer les mécanismes d'inactivation et évaluer l'efficacité de nouvelles molécules. Nous avons également identifié une nouvelle famille de molécules, les diazabicyclooctanes (DBO), qui inactivent les LDT par la formation d'un thio-carbamoyl-enzyme. Nous discutons de plusieurs stratégies basées sur le mécanisme d’inactivation pour l’optimisation rationnelle d’inhibiteurs appartenant aux familles des β-lactamines et des DBO
Antibiotic resistance is a growing and global threat to human health that has led to an acute need for the development of new antibiotics. Elucidating the mechanism of inhibition of antibiotic targets is crucial for the development of more potent drugs. The essentiality of peptidoglycan and more than seventy years of successful use of β-lactams have made polymerization of this major cell wall component an attractive and validated target for drug development. Active-site serine Penicillin-Binding Proteins (PBPs) have long been considered as the only enzymes catalyzing the essential cross-linking step of peptidoglycan polymerization. The thesis explores inhibition of a distinct family of enzymes, the active-site cysteine L,D-transpeptidases (LDTs), that have a preponderant role in peptidoglycan synthesis in Mycobacterium tuberculosis. We show that the efficacy of LDT inhibition by β-lactams is primarily governed by the reactivity of the four-membered ring. We propose that acylation of LDTs by β-lactams proceeds through formation of an amine anion intermediate, followed by a subsequent irreversible step that is essential for the antibacterial activity of the drugs. A fluorescence spectroscopy approach enabling kinetic analyses of the acylation steps was developed to explore inactivation mechanisms and to evaluate the efficacy of new synthetic drugs. We also identify diazabicyclooctanes (DBOs) as new pharmacophores that inactivate LDTs by formation of a thio-carbamoyl-enzyme. We discuss several mechanism-based strategies for rational optimization of LDT inhibitors belonging to the β-lactam and DBO families

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Birgy, André. "Paysage adaptatif des bêta-lactamases TEM-1 et CTX-M-15". Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2017. http://www.theses.fr/2017USPCC261.

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De part leur importance médicale, leur capacité à évoluer et leur facilité de manipulations, les bêta-lactamases TEM-1 et plus récemment CTX-M-15, se sont imposées comme des modèles de biochimie mais aussi des modèles pour une étude évolutive des protéines. La caractérisation de la distribution de l'effet des mutations dans une protéine permet d'avancer dans la compréhension des mécanismes moléculaires et des contraintes influant sur l'évolution des gènes de résistance aux antibiotiques et de façon plus globale sur les protéines.Par une approche de mutagénèse exhaustive suivie d’une évolution expérimentale sous sélection antibiotique couplée à du séquençage à haut débit, nous avons pu déterminer et décrire la distribution des effets des mutations dans la protéine TEM-1. Trois catégories de mutants ont été identifiées comme ayant des comportements différents en termes de cinétique de mort face à l'antibiotique. Des études phénotypiques ont permis de proposer un scénario impliquant une saturation progressive des principales protéines liant la pénicilline en fonction de l’activité hydrolytique du mutant de bêta-lactamase. Enfin, un modèle biochimique qualitatif compatible avec cette cinétique est proposé. La comparaison des effets des mutations entre TEM-1 et CTX-M-15, deux bêta-lactamases de la famille des sérines protéases de classe A et homologue à 30%, permet d’étudier la notion de contexte-dépendance des mutations. Notamment, à travers le résidu 251 qui est différent entre ces 2 protéines et intolérant aux mutations, nous replaçons cette problématique dans une perspective évolutive globale. Cela nous permet d’étudier les incompatibilités mutationnelles au sein des protéines et les possibilités de compensation des sites destabilisés. Nous observons une compensation à la fois globale, au travers de l’effet sur la stabilité, mais aussi locale avec une épistasie forte entre le résidu 251 et le site compensateur. Enfin, afin d’étudier de façon exhaustive les intéractions épistatiques dans les protéines, nous nous sommes focalisés sur une hélice alpha de la protéine TEM-1. L’étude de près de 73% des 22000 combinaisons mutationnelles possibles a permis de souligner l’importance de la stabilité thermodynamique, celle-ci expliquant une grande part des effets des mutations. Cependant, un contingent d’interactions ne semble pas expliquable par ce modèle ce qui montre l’importance des interactions locales au sein des hélices. Le couplage de ces approches évolutives quantitatives et mécanistiques permettent à la fois d’avancer dans la compréhension des contraintes qui sous-tendent l’évolution des protéines mais aussi de plonger au cœur de la résistance aux antibiotiques et de ses mécanismes moléculaires
Beta-lactamases TEM-1 and more recently CTX-M-15 are antibiotic resistance enzymes that combine a medical importance, a fast evolution in the wild and are easy amenable to manipulation in the laboratory. As such, they have become models of biochemistry and also models for the study of protein evolution. The characterization of the distribution of mutational effect within a protein shed light on the molecular mechanisms and the constraints influencing the evolution of proteins.Using an exhaustive mutagenesis approach followed by an experimental evolution under antibiotic selection coupled with high-throughput sequencing, we were able to determine and describe the distribution of the effects of mutations in the TEM-1 protein. Three categories of mutants have been identified as having different behaviors in terms of survival kinetics when facing the antibiotic. Phenotypic studies have allowed us to propose a scenario involving a progressive saturation of the main penicillin-binding proteins as a function of the hydrolytic activity of the beta-lactamase mutant. Finally, a qualitative biochemical model compatible with this kinetic is proposed.I then compared the fitness effects of mutations in TEM-1 and CTX-M-15, which are two beta-lactamases of the class A serine protease family with 30% homology. I focused on the context dependency of mutation effects and concentrated my analysis on residue 251, which harbor a different aminoacid in each of the enzyme that is not functional when inserted in the other protein. I further studied how mutations in the rest of the protein could compensate that incompatibility. Compenstation was found to be associated to mutations acting presumably through on overall effect on protein stability, and on some cases to some local interactions with residue 251.Finally, in order to study exhaustively the epistatic interactions in proteins, we focused one alpha helix of TEM-1. The study of nearly 73% of the 22,000 possible mutational combinations made it possible to underline the importance of thermodynamic stability, which explains a large part of the effects of mutations. However, a contingent of interactions does not seem to be explained by this model, which shows the importance of the local interactions within the helices.The coupling of these quantitative and mechanistic evolutive approaches makes it possible both to advance in understanding the constraints underlying the evolution of proteins but also to plunge into the heart of resistance to antibiotics and its molecular mechanisms

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Gay, Noellie. "Homme, animal, environnement : quel est le principal réservoir d’Entérobactéries productrices de bêta-lactamases à spectre étendu dans le Sud-Ouest de l’océan Indien ?" Thesis, La Réunion, 2019. http://www.theses.fr/2019LARE0024.

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La résistance bactérienne aux antibiotiques impacte la santé humaine, animale et l’agriculture au niveau international. Les Entérobactéries productrices de bêta-lactamases à spectre étendu (EBLSE), des bactéries multi-résistantes aux antibiotiques, sont une priorité sanitaire pour le Sud-Ouest de l’Océan Indien (SOOI), à savoir Madagascar, Maurice, Mayotte, Les Seychelles, l’Union des Comores et La Réunion. L’objectif général de cette thèse était d’identifier, parmi les trois compartiments de l’approche One Health (homme, animal, environnement), le principal réservoir d’EBLSE dans le SOOI. La prévalence d’EBLSE a été estimée pour chaque compartiment pris indépendamment (approche sectorielle) et par une approche holistique les connectant spatialement et temporellement. Ces deux approches ont permis d’identifier les animaux d’élevage comme le probable réservoir principal d’EBLSE dans le SOOI. L’approche holistique suggère une perméabilité des trois compartiments à Madagascar. Si l’hypothèse d’un réservoir majeur d’EBLSE chez les animaux d’élevage est plausible, sa contribution à la colonisation humaine pourrait varier entre les territoires du SOOI. En effet, l’exposition de l’homme à ce réservoir pourrait être limitée pour les territoires à revenu élevé (Seychelles, La Réunion) mais substantielle pour les territoires à revenu faible (Madagascar, Union des Comores), particulièrement en l’absence de sécurité des aliments, de système d’assainissement et d’accès à l’eau potable. Quantifier la contribution relative du compartiment animal d’élevage dans la colonisation par les EBLSE de l’homme en population générale dans les pays à faible revenu constitue un axe de recherche essentiel. De ces connaissances découlera une meilleure adaptation des stratégies de contrôle de l’antibiorésistance dans le SOOI et plus généralement dans les territoires à faible revenu qui pourraient être des amplificateurs de ce phénomène sanitaire
Bacterial antibiotic drug resistance is a worldwide health issue affecting human, animal, and agriculture. Extended-spectrum bêta-lactamase-producing Enterobacteriaceae (ESBL-E), mutidrug-resistant bacteria, are a main health priority for the South-western Indian Ocean (SWIO) composed of islands (i.e. Madagascar, Maurice, Mayotte, Les Seychelles, l’Union des Comores et La Réunion). The main objective of this PhD thesis was estimating the ESBL-E prevalence in the three « One Heath approach » compartments (human, animal, environment) in order to identify the main ESBL-E reservoir in IO. This prevalence was independently estimated for each compartment by a sectorial approach and by a holistic approach connecting all compartments spatially and temporally.Both approaches suggest that livestock could be the main ESBL-E reservoir in IO and point out permeability between these three compartments in Madagascar. If the idea of a main reservoir of ESBL-E in livestock seems plausible, its contribution to human colonisation could differ between SWIO territories. Indeed, human direct and/or undirect exposure to this reservoir could be reduced in high-income countries (i.e. Seychelles, La Réunion) but significant for low-income countries (i.e. Madagascar, Union des Comores). In the absence, or reduced application, of food safety, sanitation, and drinking water access, the exposure to ESBL-E from livestock could be substantial in SWIO low-income countries. Consequently, the relative contribution of livestock in human ESBL-E subsequent colonisation could be significant in low-income countries but currently understudied. Research on that topic should strengthen antibiotic drug resistance control measures in low sanitation contexts

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Elisée, Eddy. "Towards in silico prediction of mutations related to antibiotic resistance". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS350.

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La résistance aux antibiotiques est une menace sérieuse pour la santé publique. En effet, si on ne change pas rapidement notre consommation excessive d'antibiotiques, la situation actuelle va se dégrader jusqu'à basculer dans une ère dite "post-antibiotique", dans laquelle plus aucun antibiotique ne sera efficace contre les infections microbiennes. Bien que ce phénomène de résistance apparaît naturellement, l'utilisation abusive d'antibiotiques accélère le processus. De plus, la présence de pathogènes multi-résistants neutralise l'effet des traitements existants et dans le cas de chirurgies courantes (césariennes, transplantations d'organe...), la situation peut rapidement s'aggraver voire devenir mortelle. C'est pourquoi des directives, émanant des autorités sanitaires, doivent être mises en place afin de contrôler l'utilisation des médicaments, et ce, à tous les niveaux de la société, des individus au secteur agricole en passant par les professionnels de santé et les industries pharmaceutiques. Le monde de la recherche scientifique, quant à elle, doit trouver des nouvelles stratégies pour enrayer la propagation de la résistance. Dans ce contexte, cette thèse a pour objectif le développement d'une méthode de prédiction, par calculs d'énergie libre, des mutations de β-lactamases favorables à l'hydrolyse des β-lactames. Ces travaux méthodologiques ont donc conduit au développement : (1) de nouveaux paramètres pour les enzymes à zinc, implémentés dans le champ de force OPLS-AA et validés par des simulations de dynamique moléculaire sur un panel de métalloenzymes représentatives, (2) d'un protocole de paramétrisation de ligands covalents pour étudier le comportement de certains β-lactames dans CMY-136, une nouvelle β-lactamase caractérisée au laboratoire, et (3) d'un protocole de calcul d'énergie libre évalué au moyen de compétitions internationales de prédiction. Ce dernier a ensuite été utilisé pour tenter d'expliquer pourquoi la carbamylation de la sérine catalytique n'a pas lieu dans certaines oxacillinases. Au travers de ces travaux, nous avons pu améliorer significativement notre approche computationnelle et désormais tout est en place pour une exploration exhaustive des mutations possibles dans les β-lactamases
Antibiotic resistance is a global concern threatening worldwide health. Indeed, if we don't change our overconsumption of antibiotics, the current situation could worsen until a "post-antibiotic" era in which existing treatment would be ineffective against microbial infections. Despite the natural occurrence of antibiotic resistance, the misuse of antibiotics is speeding up the process. Furthermore, presence of multi-resistant pathogens negates the effect of modern treatments and usual surgeries (caesarean sections, organ transplantations...) might be riskier in the future, or even lethal. That's why, common guidelines have to be edicted by health authorities in order to control antibiotic use at every level of society, from individuals to healthcare industry including health professionals and agriculture sector. As for scientific research, new strategies have to be considered in order to limit the spread of antibiotic resistance. In that context, the presented thesis aimed at developing a protocol to predict, by free energy calculations, β-lactamase mutations which could promote the hydolysis of β-lactams antibiotics. In order to achieve that, we developed several methodological approaches including: (1) new parameters for zinc enzymes implemented in OPLS-AA force field and thereafter validated using molecular dynamics simulations of representative zinc-containing metalloenzymes, (2) a protocol to parameterize covalent ligands in order to analyze the dynamical behavior of some β-lactams in CMY-136, a novel β-lactamase recently characterized in our laboratory, and (3) a pmx-based free energy protocol. The latter was also assessed through several international blinded prediction challenges, and finally used to find out why carbamylation of the catalytic serine is not observed in certain OXA enzymes. Throughout this work, we made significant improvements in our protocol, and now everything is in place for an exhaustive prediction of possible mutations in β-lactamases

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Surgers, Laure. "Epidémiologie clinique et moléculaire de souches de Escherichia coli et Klebsiella pneumoniae productrices de ß-lactamase à spectre étendu". Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS589.

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Les entérobactéries productrices de BLSE (EBLSE) ont émergé au début des années 80 puis ont largement diffusé. Elles sont actuellement responsables d’une pandémie mondiale qui représente un problème majeur de santé publique. D’une part, la diffusion des EBLSE expose à un risque de prescriptions antibiotiques empiriques inadaptées. Or, il est clairement établi qu’une antibiothérapie initiale inadaptée est responsable d’une augmentation de morbidité et de mortalité, mais également d’un surcoût de prise en charge. D’autre part, la dissémination des EBLSE a pour conséquence une prescription accrue de carbapénèmes, classe d’antibiotiques de référence sur les EBLSE. Cela expose au risque de sélection et de diffusion de bactéries productrices d’enzymes capables d’hydrolyser les carbapénèmes (carbapénémases) qui peut conduire à des situations d’impasses thérapeutiques. La diffusion des EBLSE est la conséquence d’une transmission croisée, favorisée par différents phénomènes, en particulier la pression de sélection par antibiothérapie. Après une revue de la littérature sur les EBLSE, nous présenterons les résultats du travail de recherche centré sur E. coli et K. pneumoniae. La large dissémination des EBLSE et en particulier des enzymes de type CTX-M est-elle due à des caractéristiques de l’hôte bactérien, de la bactérie ou du plasmide porteur des gènes de résistance ? Nous nous sommes attachés : (i) à décrire la population, la prise en charge et l’évolution de patients colonisés ou infectés par des EBLSE, (ii) croiser ces résultats avec les facteurs de virulence des souches et leur capacité à former du biofilm et, (ii) à caractériser les plasmides porteurs de la résistance
Enterobacteria producing extended spectrum β-lactamases (E-ESBL) emerged in the 80’s and then spread widely. They are currently responsible for a global pandemic that represents a major public health problem. On the one hand, the diffusion of E-ESBL exposes to a risk of inadequate empirical antibiotic prescriptions. It is clearly established that inadequate initial antibiotic therapy is responsible for increase morbidity and mortality, but also an additional cost. On the other hand, the spread of E-ESBL results in an increased prescription of carbapenems, a class of reference antibiotics on E-ESBL. This exposes the risk of selection and diffusion of enzyme-producing bacteria capable of hydrolysis of carbapenems (carbapenemases) which can lead to situations of untreatable infections. The diffusion of E-ESBL is the consequence of cross-transmission, favoured by different phenomena, in particular the selection pressure by antibiotic therapy. After a review of the literature on E-ESBL, we will present the results of of our research centered on Escherichia coli and Klebsiella Pneumoniae. Is the widespread release of E-ESBL and in particular of CTX-M-type enzymes due to characteristics of the bacterial host, bacterium, or plasmid carrying resistance genes? We have attached ourselves: (i) to describe the population, management and evolution of patients colonized or infected with E-ESBL, (ii) to cross these results with the virulence factors of the strains and their ability to form biofilm and, (ii) to characterize the plasmids carrying the resistance

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Berrazeg, Meryem. "Développement des nouveaux outils de surveillance de l'émergence des bactéries à Gram négatif multirésistantes". Thesis, Aix-Marseille, 2013. http://www.theses.fr/2013AIXM5028/document.

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L'augmentation et la dissémination de la résistance aux antibiotiques chez les bacilles à Gram-négatif, particulièrement les Entérobactéries, les bactéries du genre Pseudomonas et Acinetobacter, représentent un problème majeur de santé publique. Les infections nosocomiales causées par les bactéries multi-résistantes ont conduit non seulement à une augmentation de la mortalité, de la morbidité et du coût de traitement, mais aussi continuent à mettre en danger la vie des patients surtout immunodéprimés. L'utilisation abusive et non contrôlée des antibiotiques a grandement contribué à la large diffusion de la résistance aux antibiotiques. Cependant, des études récentes ont démontré que cette résistance pouvait émerger à partir de sources anciennes et/ou environnementales. Ainsi, face à cette préoccupation mondiale et suite à de nombreuses recommandations, plusieurs études épidémiologiques et moléculaires ont été rapportées afin de contrôler et surveiller la diffusion et la dissémination de la résistance aux antibiotiques. Il est cependant prioritaire de développer des nouveaux outils de surveillance de la résistance aux antibiotiques. C'est dans cette optique que ce projet de thèse s'articule avec comme objectifs :- Le développement et la mise en place de nouveaux outils et logiciels de surveillance et de diagnostic des bactéries multi-résistantes, - La réalisation des études d'épidémiologie moléculaire sur les isolats cliniques de bactéries multi-résistantes responsables d'épidémies
The increase and spread of multidrug-resistant (MDR) gram-negative bacteria especially Enterobacteriaceae, Pseudomonas, and Acinetobacter (E.P.A) species have become a major concern worldwide. The hospital-acquired infections caused by MDR bacteria have led not only to an increase in mortality, morbidity, and cost of treatment, but also continue to endanger the life of patients, especially those immunocompromised. Although, the frequent misuse of antibiotic drug has greatly contributed to worldwide dissemination of antibiotics resistance. Recent studies have shown that these resistance determinants could emerge from ancient or environmental sources. Front of this worldwide concern, and various recommendations, several epidemiological and molecular studies have been reported in order to control the spread and the dissemination of the antibiotic resistance. However, it is a priority to develop new tools for monitoring antibiotic resistance. Therefore, it is in this context that the project of this thesis was conducted with two essential objectives: -The development and implementation of news tools and software for monitoring and diagnosis of potential MDR bacteria. -The achievement of molecular epidemiology studies from clinical MDR bacteria responsible of outbreak

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Bellais, Samuel. "β-lactamases à large spectre chez les flavobacteriaceae et résistance naturelle aux β-lactamines". Paris 11, 2002. http://www.theses.fr/2002PA114805.

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Figueiredo, Samy. "Acinetobacter spp. et réservoir de gènes de carbapénèmases". Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00743039.

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Acinetobacter baumannii, microorganisme responsable d'infections nosocomiales survenant le plus souvent par épidémies, pose un problème émergent de multi-résistance aux antibiotiques, notamment aux carbapénèmes. Cette résistance aux carbapénèmes est le plus souvent liée à l'acquisition et à l'expression de gènes codant pour des b-lactamases de classe D à activité de carbapénèmase (CHDLs). Le réservoir de ces gènes de résistance est inconnu.Nous avons montré que l'espèce bactérienne Acinetobacter radioresistens, espèce proche de A. baumannii, est le progéniteur du déterminant de résistance aux carbapénèmes le plus prévalent dans le monde chez A. baumannii : le gène blaOXA-23. Nous avons identifié l'espèce Acinetobacter lwoffii comme progéniteur d'un gène codant pour une nouvelle CHDL : OXA-134. Nous avons identifié les CHDLs naturelles des espèces Acinetobacter johnsonii, Acinetobacter calcoaceticus et Acinetobacter haemolyticus, dénommées respectivement OXA-211, OXA-213 et OXA-214. Nous avons ensuite étudié l'expression des gènes codant pour ces CHDLs naturelles en prenant l'exemple du gène naturel blaOXA-51/-66 de A. baumannii et nous avons démontré que ce gène était impliqué dans la réduction de sensibilité aux carbapénèmes chez A. baumannii, notamment lorsque la séquence d'insertion (IS) ISAba1 était présente en amont de ce gène. Nous avons ensuite identifié une nouvelle IS, ISAba9, à l'origine de la surexpression du gène blaOXA-51 naturel de A. baumannii. Enfin, nous avons identifié VIM-4, b-lactamase de classe B capable d'hydrolyser les carbapénèmes, dans une souche de Acinetobacter non-baumannii, Acinetobacter genomic species 16.

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Cao, Thi Bao Van. "Etude de la résistance acquise aux β-lactamines chez les entérobactéries". Paris 11, 2002. http://www.theses.fr/2002PA114801.

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Fisette, Olivier. "Propriétés dynamiques et catalytiques des β-Lactamases de classe A". Doctoral thesis, Université Laval, 2012. http://hdl.handle.net/20.500.11794/23975.

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Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2012-2013.
Les β-lactamases sont le principal mécanisme bactérien de défense contre les β-lactamines. Elles catalysent l’inactivation de ces antibiotique par le clivage de leur noyau β-lactame. Les β-lactamases les plus communes sont celles de la classe A, qui rassemble une grande variété d’enzymes aux spécificités de substrat variées. Ces protéines ont été l’objet de nombreuses recherches expérimentales et théoriques. Plusieurs études de dynamique par spectroscopie RMN ont été réalisées dans notre laboratoire sur les enzymes modèles TEM-1 et PSE-4. Le présent projet continue l’investigation de ces deux β-lactamases par des méthodes théoriques. Un protocole de simulation de DM a été établi et validé par comparaison avec des données de relaxation RMN. Une nouvelle technique d’analyse conjointe DM/RMN a également été développée, permettant de limiter les problèmes de sous et sur-ajustement présents dans l’analyse « model-free ». Pour comparer la dynamique des β-lactamases de classe A en présence et en absence de leur substrat, un potentiel pour les β-lactamines a été développé, en tenant compte de la géométrie et du potentiel chimique particuliers du noyau β-lactame. Ce champ de forces est transférable, permettant la construction d’une variété d’antibiotiques. Nos simulations, couplées aux précédentes études par RMN, démontrent qu’il existe une dualité dynamique dans les β-lactamases de classe A : elles sont hautement structurées à l’échelle ps-ns, mais aussi le siège de mouvements lents (µs-ms) aux abords du site actif et particulièrement dans la boucle qui borde le site catalytique. La rigidité ps-ns favorise un positionnement optimal des résidus du site actif pour une catalyse efficace, et permet la tolérance de mutations potentiellement déstabilisantes. Les mouvements à l’échelle µs-ms les plus intéressants sont localisés dans la boucle Ω et confirment son rôle régulatoire : elle permet l’ouverture du site actif pour l’entrée du substrat et le largage du produit. La liaison du substrat a des effets à longue portée rigidifiant TEM-1. On observe également un mouvement accru de la boucle Ω dans TEM-1 et PSE-4. Les interactions spécifiques menant à cette plus grande flexibilité varient toutefois d’une enzyme à l’autre : il y conservation des propriétés dynamiques.
β-Lactamases are the main bacterial mechanism of resistance against β-lactams. They inactivate these antibiotics by cleaving their β-lactam ring. Class A enzymes are the most prevalent, with a broad variety of substrate specificities. These proteins were studied by numerous experimental and theoretical studies. NMR spectroscopy measurements were performed in our laboratory on model enzymes TEM-1 and PSE-4. This project continues the investigation of the dynamic properties of these two β- lactamases using theoretical methods. An MD simulation protocol was established and validated using NMR relaxation data. A new joint MD/NMR analysis technique was developped, allowing a reduction of under- and over-fitting problems in model-free analysis. To compare class A β-lactamase dynamics in presence and absence of substrate, a potential was developped to describe β-lactams, taking into account the particular geometry and chemical potential of the β-lactam cycle. This force field is transferable, allowing the construction of a variety of antibiotics. Our simulations, along with past NMR studies, prove the existence of a dynamical duality in class A β-lactamases : they are highly structured on the ps-ns timescale, but also subjected to slow motions (µs-ms) in the vicinity of the active site, particularly in the Ω loop that borders the catalytic site. Ps-ns rigidity favors an optimal positioning of active site residues for an efficient catalysis, and allows the protein to tolerate potentially destabilizing mutations. The most interesting µs-ms motions are located in the Ω loop, confirming its regulatory role : it opens the active site for substrate entry and product release. Substrate binding has structuring long-range effects on TEM-1. Increased loop motions are also observed in both TEM-1 and PSE-4. However, specific interactions responsible for this higher flexibility vary between the two enzymes : protein dynamics properties are conserved.

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Zarnayova, Martina. "Mécanismes de résistance aux beta-lactamines chez des isolats cliniques de la famille des enterobacteriaceae provenant de l'hôpital Ruzinov à Bratislava, Slovaquie". Dijon, 2006. http://www.theses.fr/2005DIJOMU15.

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Foucault, Bruno. "Evolution de la résistance des entérobactéries aux B-lactamines : étude des mécanismes conférant la résistance à l'imipénème dans une souche clinique d'Escheria coli". Paris 5, 1999. http://www.theses.fr/1999PA05P102.

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Soroka, Daria. "Rôle du motif SDN dans l'inhibition et l'activité des β-lactamases des mycobactéries". Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2016. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2016PA066432.pdf.

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Mycobacterium tuberculosis et Mycobacterium abscessus produisent les β-lactamases BlaC et BlaMab qui contribuent à la résistance intrinsèque de ces bactéries aux β-lactamines. Notre objectif est de caractériser l’inhibition de ces β-lactamases par l’avibactam et le clavulanate pour contribuer au développement de nouveaux traitements. Nous avons déterminé le profil de substrat et d’inhibition de BlaMab ainsi que sa structure cristalline, révélant trois différences majeures avec BlaC. BlaMab a une activité supérieure à celle de BlaC pour toutes les β-lactamines sauf la céfoxitine qui est utilisée pour les infections dues à M. abscessus. BlaC est inhibée irréversiblement par le clavulanate et inefficacement par l’avibactam alors que BlaMab présente le comportement inverse impliquant une hydrolyse du clavulanate et une inhibition très rapide par l’avibactam. La structure de BlaMab diffère de celle de BlaC principalement par le remplacement du motif conservé SDN par SDG. L’introduction de SDG dans BlaMab et de SDN dans BlaC a montré que cette différence détermine le profil d’inhibition des β-lactamases. Une seule mutation peut donc entraîner l’émergence d’une résistance aux combinaisons d’une β-lactamine avec le clavulanate ou l’avibactam mais pas avec les deux inhibiteurs. L’avibactam et le clavulanate offrent donc des alternatives thérapeutiques en cas de résistance à l’un des inhibiteurs. Nous nous sommes également intéressés aux β-lactamines partenaires du clavulanate, pour le traitement de la tuberculose et montrer que la structure des carbapénèmes pouvait être optimisée pour améliorer l’inactivation des cibles et diminuer l’hydrolyse par BlaC
Mycobacterium tuberculosis and Mycobacterium abscessus produce the β-lactamases BlaC and BlaMab that contribute to the intrinsic resistance of those bacteria to β-lactams. Our objective was to characterize the inhibition of these β-lactamases by avibactam and clavulanate in order to contribute to the development of new treatments. We have determined the inhibition and substrate profiles of BlaMab, as well as its crystal structure, revealing three major differences with BlaC. BlaMab is more active than BlaC with respect to hydrolysis of all β-lactams except cefoxitin, which is used for the treatment of infections due to M. abscessus. BlaC is inhibited irreversibly by clavulanate and inefficiently by avibactam. In contrast, BlaMab shows the opposite behavior involving hydrolysis of clavulanate and a rapid inhibition by avibactam. Structurally BlaC differs from BlaMab mainly by the replacement of the conserved motif SDN by SDG. The introduction of SDG in BlaMab and of SDN in BlaC revealed that this difference determines the inhibition profile of the β-lactamases. A single mutation can therefore lead to the emergence of resistance to the association of β-lactam with clavulanate or avibactam, but not to both associations. Thus, avibactam and clavulanate offer therapeutic alternatives in case of resistance to one of the two inhibitors. We have also investigated the β-lactam partners of clavulanate for the treatment of tuberculosis and showed that the structure of carbapenems could be optimized to enhance the inactivation of the targets and to reduce hydrolysis by BlaC

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Neuwirth, Catherine. "Phénotypes inhabituels de résistance aux bêta-lactamines chez enterobacter aerogènes, klebsiella pneumoniae et proteus mirabilis". Dijon, 1996. http://www.theses.fr/1996DIJOMU01.

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Nicolas-Chanoine, Marie-Hélène. "Étude génétique de la résistance aux céphalosporines de troisième génération chez "Enterobacter cloacae" et "Klebsiella pneumoniae"". Paris 11, 1990. http://www.theses.fr/1990PA114818.

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Soroka, Daria. "Rôle du motif SDN dans l'inhibition et l'activité des β-lactamases des mycobactéries". Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066432/document.

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Mycobacterium tuberculosis et Mycobacterium abscessus produisent les β-lactamases BlaC et BlaMab qui contribuent à la résistance intrinsèque de ces bactéries aux β-lactamines. Notre objectif est de caractériser l’inhibition de ces β-lactamases par l’avibactam et le clavulanate pour contribuer au développement de nouveaux traitements. Nous avons déterminé le profil de substrat et d’inhibition de BlaMab ainsi que sa structure cristalline, révélant trois différences majeures avec BlaC. BlaMab a une activité supérieure à celle de BlaC pour toutes les β-lactamines sauf la céfoxitine qui est utilisée pour les infections dues à M. abscessus. BlaC est inhibée irréversiblement par le clavulanate et inefficacement par l’avibactam alors que BlaMab présente le comportement inverse impliquant une hydrolyse du clavulanate et une inhibition très rapide par l’avibactam. La structure de BlaMab diffère de celle de BlaC principalement par le remplacement du motif conservé SDN par SDG. L’introduction de SDG dans BlaMab et de SDN dans BlaC a montré que cette différence détermine le profil d’inhibition des β-lactamases. Une seule mutation peut donc entraîner l’émergence d’une résistance aux combinaisons d’une β-lactamine avec le clavulanate ou l’avibactam mais pas avec les deux inhibiteurs. L’avibactam et le clavulanate offrent donc des alternatives thérapeutiques en cas de résistance à l’un des inhibiteurs. Nous nous sommes également intéressés aux β-lactamines partenaires du clavulanate, pour le traitement de la tuberculose et montrer que la structure des carbapénèmes pouvait être optimisée pour améliorer l’inactivation des cibles et diminuer l’hydrolyse par BlaC
Mycobacterium tuberculosis and Mycobacterium abscessus produce the β-lactamases BlaC and BlaMab that contribute to the intrinsic resistance of those bacteria to β-lactams. Our objective was to characterize the inhibition of these β-lactamases by avibactam and clavulanate in order to contribute to the development of new treatments. We have determined the inhibition and substrate profiles of BlaMab, as well as its crystal structure, revealing three major differences with BlaC. BlaMab is more active than BlaC with respect to hydrolysis of all β-lactams except cefoxitin, which is used for the treatment of infections due to M. abscessus. BlaC is inhibited irreversibly by clavulanate and inefficiently by avibactam. In contrast, BlaMab shows the opposite behavior involving hydrolysis of clavulanate and a rapid inhibition by avibactam. Structurally BlaC differs from BlaMab mainly by the replacement of the conserved motif SDN by SDG. The introduction of SDG in BlaMab and of SDN in BlaC revealed that this difference determines the inhibition profile of the β-lactamases. A single mutation can therefore lead to the emergence of resistance to the association of β-lactam with clavulanate or avibactam, but not to both associations. Thus, avibactam and clavulanate offer therapeutic alternatives in case of resistance to one of the two inhibitors. We have also investigated the β-lactam partners of clavulanate for the treatment of tuberculosis and showed that the structure of carbapenems could be optimized to enhance the inactivation of the targets and to reduce hydrolysis by BlaC

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Verdet, Charlotte. "Caractérisation de CMY-4, une nouvelle céphalosporinase plasmidique présente chez une souche tunisienne de Proteus mirabilis". Paris 5, 1999. http://www.theses.fr/1999PA05P049.

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Dallenne, Regdosz Caroline. "Développement d'outils de diagnostic pour la détection des β-lactamases conférant une résistance aux céphalosporines de troisième génération chez les bacilles à Gram négatif". Paris 6, 2010. http://www.theses.fr/2010PA066746.

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Siebor, Eliane. "Caractérisation physicochimique et immunologique de ß-lactamases chez les entérobactéries : un modèle d'étude chez le genre Serratia". Lyon 1, 1989. http://www.theses.fr/1989LYO10004.

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Cette etude a porte sur les cephalosporinases chez le genre serratia. Elles sont inductibles et presentent une grande heterogeneite dans leurs constantes cinetiques et leurs points isoelectriques. Dans un but prospectif, des variants resistants synthetisant une cephalosporinase constitutive ont ete obtenus chez differentes enterobacteries, apres exposition a un agent mutagene. La frequence de ces mutants est la plus elevee pour enterobacter cloacae et citrobacter freundii, aussi bien in vitro qu'in vivo. Ils entrainent une resistance plus ou moins importante a l'ensemble des beta-lactamines, a l'exception du mecillinam, de la nf-thienamycine et du cm 40874. La selection d'un mutant constitutif a haut niveau de serratia liquefaciens a permis de determiner les constantes cinetiques de toutes les beta-lactamines. Les antibiotiques non hydrolyses ont ete testes comme inhibiteurs. Le processus d'inactivation de la cephalosporinase par l'aztreonam et le latamoxef est caracteristique des inhibiteurs suicides. L'etude des inhibiteurs de penicillinases a montre que le sulbactam etait egalement un inhibiteur irreversible des cephalosporinases. Contrairement a l'acide clavulanique, il n'est pas inducteur de cephalosporinase et presente une fixation differente sur les proteines de liaison a la penicilline. Dans le cas des etudes immunologiques, seules les methodes de neutralisation de l'activite enzymatique presentent une haute specificite. L'obtention d'anticorps monoclonaux apporte un nouvel interet dans la comparaison phylogenique de beta-lactamases

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Potron, Anaïs. "Résistance aux carbapénèmes médiée par les carbapénèmases de type OXA-48 chez les entérobactéries". Thesis, Paris 11, 2013. http://www.theses.fr/2013PA114850.

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Les carbapénèmes constituent le traitement de dernier recours des infections associées à des germes multirésistants producteurs de -lactamases à spectre étendu. Les entérobactéries ont cependant développé des mécanismes de résistance à l’encontre de cette classe d’antibiotiques, notamment par la production de carbapénèmases. La carbapénèmase OXA-48 a rapidement disséminé en Europe et dans le pays du pourtour méditerranéen depuis 2010. Les objectifs de ce travail ont englobé, dans une première partie, la caractérisation de trois variants de la carbapénèmase OXA-48, possédant chacun des particularités phénotypiques ou génétiques. Nous nous sommes ensuite intéressés à l’épidémiologie de la carbapénèmase OXA-48 afin de comprendre ses mécanismes de dissémination puis à la variabilité de son environnement génétique. Le dernier objectif était de déterminer les facteurs génétiques à l’origine de la dissémination de la carbapénèmase OXA-48. Nous avons ainsi montré que les carbapénèmases de type OXA-48 bénéficient de tous les éléments moléculaires pour assurer leur succès : mobilisation par un transposon actif pour certains variants, transfert efficace de plasmides et dissémination clonale de souches
Carbapenems are often the last therapeutic option for treating infections involving multiresistant ESBL-producing bacteria. Nevertheless, enterobacteria have developped resistance mechanisms toward this class of antibiotics, including carbapenemases production. Carbapenemase OXA-48 has rapidly spread throughout Europe and various countries of Mediterranean area since 2010. The aim of this work was first to characterize three variants of the carbapenemase OXA-48, each possessing phenotypic or genetic characteristics. We focused on the epidemiology of carbapenemase OXA-48 in order to understand the mechanisms of its dissemination and on the variability of its genetic environment. The last objective was to determine the genetic factors responsible for the spread of carbapenemase OXA-48. We have shown that the OXA-48-type carbapenemases possess all the molecular elements to ensure its success: mobilization by an active transposon for some variants, efficient transfer of plasmids and clonal spread of strains

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Bourgeois, Sandrine. "Conception d'un médicament prototype visant à hydroliser le résidus d'antibiotiques au niveau du colon". Paris 11, 2004. http://www.theses.fr/2004PA114823.

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Les résidus d'antibiotiques atteignant le colon, lors d'une antibiothérapie, sont à l'origine de nombreux effets délétères sur la flore colique aboutissant à la sélection de germes résistants aux antibiotiques et à leur dissémination dans l'environnement. Afin de lutter contre le développement de ces résistances, une thérapie adjuvante aux traitements antibiotiques à base d'enzymes hydrolysantes d'antibiotiques a été envisagée. L'objectif de cette thèse, est donc de mettre au point un système galénique adéquat pour la délivrance colique de b-lactamases (BL), visant à hydrolyser les résidus de b-lactamines, classe d'antibiotique la plus prescrite, dans le colon. Ce système est composé de billes de pectinate de calcium dans lequel sont encapsulées les BL. La stabilité des billes est ensuite améliorée par l'addition d'une couche superficielle de polyéthylenimine La pectine, spécifiquement dégradée par les pectinases produites par la flore colique, semble ainsi idéale pour l'élaboration d'un système à libération colique. Au cours de ces travaux, nous avons premièrement cherché à optimiser la formulation afin de préserver au maximum l'activité des BL au sein du système. Les études in vitro ont ensuite montré la libération spécifique des BL des billes en milieu colique sous l'action de pectinases ; cette libération ayant, de plus, permis l'hydrolyse d'ampicilline présente dans le milieu colique. Enfin, nous avons pu mettre en évidence in vivo, que l'administration orale des billes à des souris engendrait une augmentation marquée de l'activité BL de base dans leurs selles, témoin de l'apport exogène spécifique de ces enzymes dans la lumière colique
It is now recognized that the increased resistance of bacterial pathogens is in most instances related to an increased resistance in commensal intestinal flora followed by horizontal transfer of resistance to pathogenic species. Particles for the colon delivery of b-lactamases (BL) have been designed for degradation of residual antibiotics and to minimise resistance to b-lactams. This was obtained with pectin beads cross-linked with polyethylenimine (PEI). Protein stability in beads was mainly influenced by the amount of residual water within the particles which increases with the increase of free calcium chloride in beads. Indeed, the elimination of free calcium chloride by washing the particles with distilled water led to a decrease of the moisture content in beads and reduced the exposure of encapsulated proteins to hydrolysis. Moreover, the presence of PEI in beads considerably improved their stability and the stability of encapsulated BL in simulated gastrointestinal media. In vitro studies in simulated digestive fluids showed that BL were specifically released from pectin beads in the colonic medium by the action of pectinolytic enzymes. Finally, high amounts of enzymes were found in the feces after oral administration of the beads to mice. Multiparticulate systems for site-specific colonic delivery of BL were designed in order to fight the spreading of resistant bacterial strains in the environment due to the intensive antibiotic use

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Moreau-Soteras, Sylvie. "Principaux types de bêta-lactamases responsables des phénotypes de résistance primaire chez "Escherichia coli" : caractérisation sur l'antibiogramme et répercussion sur l'activité "in vitro" des bêta-lactamines". Paris 5, 1997. http://www.theses.fr/1997PA05P068.

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Valmary, Laurence. "Phénotypes de résistance aux bêta-lactamines des souches de "Klebsiella" isolées dans un hôpital de long et moyen séjour : différenciation des souches résistantes par analyse du polymorphisme enzymatique". Paris 5, 1994. http://www.theses.fr/1994PA05P147.

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Lavigne, Jean-Philippe. "Lutte contre les infections bactériennes : de l'optimisation de l'administration d'antibiotiques à l'étude d'un modèle de virulence (Brucella suis)". Montpellier 1, 2004. http://www.theses.fr/2004MON1T015.

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POUR LUTTER CONTRE LA PROGRESSION DE LA RESISTANCE BACTERIENNE, DIFFERENTES ACTIONS ONT ETE MENEES AU NIVEAU DE CHAQUE CENTRE HOSPITALIER : DES ETUDES SUR L'ECOLOGIE BACTERIENNE LOCALE OU SUR LA TRANSMISSION DES BACTERIES MULTI-RESISTANTES, DES FORMATIONS RENFORCEES DE PERSONNELS INFIRMIERS. . . PAR AILLEURS, LE MINISTERE ENCOURAGE LES PROGRAMMES DE RECHERCHE BASES SUR LA DECOUVERTE DE NOUVEAUX TRAITEMENTS ANTI-BACTERIENS. CETTE THESE S'INSCRIT DANS CES OBJECTIFS. DANS LE BUT D'UNE MEILLEURE UTILISATION DES ANTIBIOTIQUES, CE TRAVAIL A PERMIS D'OPTIMISER L'ADMINISTRATION DE 2 ANTIBIOTIQUES (CEFTAZIDIME ET SULBACTAM) SUR DES SOUCHES D'ENTEROBACTERIES SECRETRICES DE ß-LACTAMASES A SPECTRE ETENDU. PAR AILLEURS, TROUVER DE NOUVELLES CIBLES NECESSITENT UNE MEILLEURE COMPREHENSION DES STRATEGIES UTILISEES PAR LES BACTERIES POUR PROVOQUER LA MALADIE. L'OBJECTIF N'EST PLUS FORCEMENT DE TUER LA BACTERIE, MAIS PLUTOT DE LA DESARMER. L'ETUDE DES SYSTEMES DE SECRETIONS ET DES PROTEINES EFFECTRICES CONSTITUE UN DES ENJEUX MAJEURS DANS LA COMPREHENSION DE LA VIRULENCE BACTERIENNE. NOUS AVONS UTILISE DANS CE BUT LE MODELE DE VIRULENCE, BRUCELLA SUIS, UN BACILLE A GRAM NEGATIF, QUI SURVIT ET SE MULTIPLIE AU SEIN DES CELLULES INFLAMMATOIRES TELLES QUE LES MACROPHAGES. AU COURS DE NOTRE TRAVAIL, NOUS AVONS MIS AU POINT UNE NOUVELLE STRATEGIE POUR IDENTIFIER LES PROTEINES SECRETEES PAR BRUCELLA DANS LE CYTOPLASME DES CELLULES PHAGOCYTAIRES, BASEE SUR LA SECRETION D'HYBRIDES OBTENUS PAR FUSION DE PROTEINES DE B. SUIS AVEC LA TOXINE YopP DE YERSINIA ENTEROCOLITICA. NOUS AVONS IDENTIFIE UNE NOUVELLE PROTEINE, BvfA (BRUCELLA VIRULENCE FACTOR A), QUI PRESENTE LES PROPRIETES ATTENDUES POUR UN FACTEUR DE VIRULENCE MAJEUR EN RELATION AVEC LE SEUL SYSTEME DE SECRETION CONNU CHEZ BRUCELLA, VirB : I) COMPORTEMENT DE MUTANT KNOCKOUT DE bvfA SIMILAIRE A CELUI DU MUTANT virB DURANT L'INFECTION INTRACELLULAIRE IN VITRO ET IN VIVO, II) CO-REGULATION DE L'EXPRESSION DE bvfA AVEC CELLE DE L'OPERON virB DURANT LA PERIODE D'ACIDIFICATION DU PHAGOSOME. DE PLUS, NOUS AVONS IDENTIFIE UNE NOUVELLE VOIE DE SORTIE DES PROTEINES RECEMMENT DECRITE CHEZ PSEUDOMONAS AERUGINOSA, LE SYSTEME TWIN-ARGININE TRANSLOCATION. DANS L'AVENIR, NOUS POUVONS IMAGINER QUE LE DEVELOPPEMENT DE NOUVELLES MOLECULES ANTIBACTERIENNES AURA POUR BUT DE CIBLER DES SYSTEMES DE SECRETIONS OU DES MOLECULES EFFECTRICES OU D'OPTIMISER L'ADMINISTRATION DES ANTIBIOTIQUES. CES DECOUVERTES AURONT DES RETOMBEES SUR LE TRAITEMENT DE PLUSIEURS BACTERIES PATHOGENES D'IMPORTANCE MAJEURE.

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Drieux, Laurence. "Succès plasmidique : transmission inter-espèce d'un plasmide portant un gène de métallo-bêta-lactamase". Thesis, Paris 11, 2012. http://www.theses.fr/2012PA114816/document.

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Resumo:

Les métallo-b-lactamases (MBL) acquises constituent une menace sanitaire par risqué d’impasse thérapeutique dans les infections causées par les bacilles à Gram négatif, en particulier lorsque ces bactéries produisent une b-lactamase à spectre étendu (BLSE). La MBL VIM-1 est une carbapénémase qui hydrolyse toutes les β-lactamines, à l’exception des monobactames. Cette enzyme a émergé en Grèce où elle est désormais endémique chez les entérobactéries. Six souches de bacilles à Gram négatif produisant une carbapénémase ont été isolées chez un même patient qui avait été rapatrié de Grèce. Trois de ces souches, Providencia stuartii (Ps), Proteus mirabilis (Pm) et Escherichia coli (Ec), produisaient la MBL VIM-1 et la BLSE SHV-5. Dans chacune de ces trois souches, les gènes blaVIM-1 et blaSHV-5 étaient portés par un plasmide transférable par conjugaison in vitro. Les plasmides extraits des transconjugants présentaient le même profil de restriction et portaient un intégron de classe 1 identique dans lequel le gène blaVIM-1 était intégré. Nous avons émis l’hypothèse qu’un plasmide codant pour VIM-1 et SHV-5 avait été transféré de la souche Ps vers les souches Pm et Ec dans le tube digestif du patient et avons reproduit ce transfert in vivo dans un modèle de souris gnotoxéniques. Au cours de cette expérience, le plasmide codant pour VIM-1 et SHV-5 a été transféré avec succès de la souche Ps vers la souche réceptrice E. coli J53, en dehors de toute pression de sélection par les antibiotiques. Nous avons ensuite analysé la séquence complète du plasmide pTC2 extrait d’un transconjugant obtenu par conjugaion in vivo. Ce plasmide de type co-intégrat (IncA/C, IncR) de 180kb possédait un squelette de type IncA/C et une région de multirésistance (MDR1) au sein de laquelle était intégré un fragment de type IncR de 13kb. L’analyse de cette séquence nous a permis d’identifier un système de transfert de type IncA/C complet et intact et différents types de systèmes de maintien, à la fois au sein du squelette IncA/C et au sein du fragment IncR. La région mosaïque MDR1 contenait neuf séquences d’insertion (sept copies de l’IS26, une IS1 et une IS6100), 10 gènes de résistance aux antibiotiques et l’opéron mer de résistance au mercure qui étaient intégrés dans des transposons unitaires, des transposons composites ou des intégrons. Le plasmide pTC2 cumule des propriétés qui font de lui un véhicule performant de la résistance aux antibiotiques : un large spectre d’hôte, de bonnes capacités de transfert, de bonnes capacités de maintien dans une population bactérienne, une grande plasticité de sa région MDR1 et une grande variété de gènes de résistance
Acquired metallo-b-lactamases (MBLs) represent a threat for the treatment of infections caused by Gram-negative bacteria, particularly by enterobacteria that already produce extended-spectrum b-lactamases (ESBL). VIM-1 MBL, which is a carbapenemase that can hydrolyze all classes of β-lactam antibiotics except monobactams, has emerged in Greece and is now commonly found in Enterobacteriaeae. Six carbapenemase-producing strains of Gram-negative bacilli were isolated from a unique patient transferred from Greece to a French hospital. Three of these strains, Providencia stuartii (Ps), Proteus mirabilis (Pm) and Escherichia coli (Ec) strains, were shown to produce the MBL VIM-1 and the ESBL SHV-5. In each of these three strains, the blaVIM-1 gene was carried by a plasmid transferable by in vitro conjugation. The plasmids extracted from the transconjugants displayed a unique restriction profile and harboured identical VIM-1-containing class 1 integrons. Considering the hypothesis that this VIM-1 plasmid had probably been transferred from the Ps strain to the Ec and Pm strains, we performed in vivo conjugation assays in the digestive tract of gnotobiotic mice colonized with E. coli J53, to demonstrate that the VIM-1 plasmid harboured by strain Ps was transferable in vivo, in absence of antibiotic pressure. We determined the complete nucleotide sequence of the VIM-1-encoding plasmid pTC2, which was isolated in a Greek Providencia stuartii multiresistant strain. This 180-kb plasmid was found to be a multireplicon plasmid (IncA/C, IncR), with a large IncA/C backbone and a mosaic multidrug resistance (MDR1) region, in which was inserted a 13-kb IncR fragment. A CD-search-based annotation of the plasmid allowed the identification of a complete IncA/C-type transfer system and of several putative maintenance modules, either on the IncA/C backbone, and on the IncR fragment. The complex MDR1 region contained nine insertion sequences (seven copies of the IS26, one IS1 and one IS6100), 10 resistance genes and a mercury resistance operon integrated either into unit transposons, composite transposons or integrons. The broad-host range, the transfer capacities, the stability, the high plasticity of the MDR1 region combined to the variety of resistance genes make pTC2 a superspreader of resistance determinants

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Teses / dissertações sobre o tema "Β-lactamases – Résistance aux antibiotiques"

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