Les métaux lourds dans les écosystèmes anthropisés : une pression favorisant la sélection de pathogènes opportunistes résistants à des antibiotiques ?

par Amélie Deredjian

Thèse de doctorat en Microbiologie

Sous la direction de Sylvie Nazaret et de Sabine Favre-Bonté.

Soutenue le 17-12-2010

à Lyon 1 , dans le cadre de École Doctorale Evolution Ecosystèmes Microbiologie Modélisation , en partenariat avec Écologie Microbienne Lyon (laboratoire) .

Le président du jury était Marie-Geneviève Dijoux.

Le jury était composé de Pascal Simonet.

Les rapporteurs étaient Tatiana Vallaeys, Soren Sorensen.


  • Résumé

    Pseudomonas aeruginosa et Stenotrophomonas maltophilia, pathogènes opportunistes majeurs, pourraient acquérir leur résistance aux antibiotiques dans l’environnement, sous la pression exercée par les métaux lourds par co-sélection de résistance. Nous avons tout d’abord évalué la distribution et l’abondance de ces espèces dans un large panel de sols d’origine géographique différente (France et Afrique) et évalué l’influence d’activités anthropiques susceptibles d’exposer les sols en éléments métalliques sur cette distribution. Alors que la présence de P. aeruginosa est sporadique et plutôt liée à un apport exogène, S. maltophilia est présente dans tous les sols étudiés, suggérant son endémicité. L’évaluation des résistances des souches isolées de ces sols a également montré des différences entre les deux espèces. Les souches environnementales de P. aeruginosa sont pour la plupart caractérisées par un phénotype sauvage alors que celles de S. maltophilia présentent une grande diversité de phénotypes en fonction des sites, parfois similaires à ceux de souches cliniques. Cette diversité peut être attribuée à l’adaptation aux conditions environnementales très différentes rencontrées mais il est difficile d‘attribuer précisément aux métaux un rôle dans la co-sélection de ces résistances. L’étude menée sur la communauté bactérienne d’un sol contaminé a également permis de mettre en évidence une forte proportion de bactéries résistantes à différents antibiotiques représentée par des espèces qualifiées de pathogènes opportunistes ainsi que la présence du gène blaIMP, permettant la résistance à l’imipénème, utilisé en milieu clinique pour le traitement de clones multi-résistants.

  • Titre traduit

    Heavy metals in impacted ecosystem : a pressure favoring the selection of antibiotic resistant opportunistic pathogens ?


  • Résumé

    Pseudomonas aeruginosa and Stenotrophomonas maltophilia, two major opportunistic pathogens, could acquire antibiotic resistance in the environment under heavy metal pressure that co-selects both resistances. We first investigated the distribution and abundance of these species in a wide range of soils of different geographical origin (France and Africa) and evaluated the influence of human activities that may expose soils to metallic elements on this distribution. While the presence of P. aeruginosa is rather sporadic and could be linked to exogenous intake, S. maltophilia is present in all studied soils, that suggests its endemicity. Evaluating resistance capacities of strains isolated from these soils also showed differences between the two species. Environmental strains of P. aeruginosa are mostly characterized by a wild type phenotype, whereas those of S. maltophilia present a wide diversity of phenotypes depending on the site, sometimes similar to those of clinical strains. This diversity could be attributed to a deep adaptation to the very different environmental conditions encountered in the original niche but it is difficult to attribute specifically to metals a role in coselection of resistance. The study conducted on the bacterial community present in a contaminated soil has also highlighted a high proportion of bacteria resistant to different antibiotics represented by species qualified as opportunistic pathogens and the presence of the gene blaIMP, enabling resistance to imipenem, used in the hospital to treat infections due to multidrug-resistant clones.


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