Étude de l'antibio-résistance de la population d'Escherichia coli isolée d'environnements aquatiques : estuaire et hydrosystèmes karstiques

par Émilie Laroche-Ajzenberg

Thèse de doctorat en Biologie. Microbiologie. Écologie microbienne

Sous la direction de Fabienne Petit.

Soutenue en 2010

à l'Université de Rouen .


  • Résumé

    L'environnement aquatique est le réceptacle final de nombreuses bactéries antibio-résistantes d'origine fécale, issues du ruissellement des sols et des effluents traités de stations d'épuration. Les écosystèmes aquatiques pourraient donc jouer un rôle clé dans le transfert de gènes de résistance aux antibiotiques entre communautés bactériennes allochtones et autochtones, voire constituer une voie de retour à l'homme. Afin d'étudier la contribution des bactéries fécales résistantes dans la dissémination globale des gènes de résistance aux antibiotiques, l'occurrence de la population d'Escherichia coli antibio-résistante a été déterminée dans trois environnements aquatiques présentant des niveaux d'anthropisation contrastés : un estuaire fortement impacté (Seine, France), un petit système karstique fournisseur d'eau potable localisé en zone rurale (Bébec-Hannetôt, France) et un hydrosystème karstique plus complexe également ressource en eau potable (Radicatel, France). La recherche des résistances envers 17 antibiotiques dans la population d'E. Coli a mis en évidence en estuaire de Seine la présence permanente de souches résistantes quelque soit le site ou la période échantillonné. Au contraire, les E. Coli isolées de l'hydrosystème karstique situé en zone rurale étaient résistantes uniquement lors d'évènements de pluie. Le maximum de la crue a été identifié comme le point critique du transport d'E. Coli multi-résistantes dans les eaux du karst. Nous avons ainsi montré la vulnérabilité de la ressource en eau potable provenant d'aquifères karstiques à la contamination en bactéries fécales antibio-résistantes. Nous avons ensuite étudié deux types de supports génétiques impliqués dans le développement de la multi-résistance et/ou le transfert de gènes : les intégrons de classe 1, 2 et 3, et les plasmides. La détection et la caractérisation de ces supports ont révélé la faible contribution des intégrons dans la résistance aux antibiotiques d'E. Coli, alors que les plasmides semblent être des supports génétiques majeurs de leur multi-résistance. Enfin, nous avons démontré le transfert de gènes de résistance aux antibiotiques depuis E. Coli vers les bactéries autochtones par le tranfert conjugatif de plasmides entre E. Coli et Aeromonas.

  • Titre traduit

    Study of antibiotic-resistant Escherichia coli population isolated from aquatic environments : estuary and karsts


  • Résumé

    Aquatic environment is the final destination of many fecal antibiotic-resistant bacteria discharged through run-off and waste water treatment plant effluents. Thus, aquatic ecosystems could play key role in the transfer of antibiotic-resistant genes between allochthonous and autochthonous bacteria, or even form a return pathway to the man. In order to characterize the contribution of resistant fecal bacteria in the global dissemination of resistant genes to antibiotics, the occurrence of the antibiotic-resistant Escherichia coli population was determined in three aquatic ecosystems with different levels of human's impact : a highly anthropized estuary (Seine, France), a small rural karstic public water supply (Bébec-Hannetôt, France), and a more complex karst system providing also drinking water (Radicatel, France). The investigation of resistance to 17 antibiotics in the E. Coli population of the Seine estuary revealed the permanent presence of resistant strains whatever the site or the period sampled. On the contrary, E. Coli isolated in the rural karstic ecosystem were resistant only during rainfall events. The maximum of a high-flood event was identified as the critical point in the transport of multi-resistant E. Coli. Therefore we showed the vulnerability of the drinking water resource in karst terrain to the contamination by antibiotic-resistant fecal bacteria. We then explored two types of genetic supports involved in the development of the multi-resistance and/or the transfer of genes : class 1, 2 and 3 integrons, and plasmids. The detection and characterization of these supports revealed the weak contribution of integrons in the antibiotic-resistance of E. Coli, while conjugative plasmids seemed to be major genetic elements of their multi-resistance to antibiotics. Finally, we demonstrated the transfer of antibiotic-resistant genes from E. Coli to autochthonous bacteria through the conjugative transfer of plasmids between E. Coli and Aeromonas.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (170-XXVI f.)
  • Notes : Thèse sur articles
  • Annexes : Bibliogr. f. 144-170. Réf. bibliogr. [444] réf.

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  • Bibliothèque : Université de Rouen. Service commun de la documentation. Section sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 10/ROUE/S008
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  • Cote : 10/ROUE/S008
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