Résistance aux antibiotiques chez Mycoplasma bovis : mécanismes moléculaires et évolution en France

par Dima Khalil

Thèse de doctorat en Microorganismes. Interactions. Infections

Sous la direction de Florence Tardy.

Soutenue le 06-12-2016

à Lyon , dans le cadre de École Doctorale Evolution Ecosystèmes Microbiologie Modélisation , en partenariat avec Université Claude Bernard (Lyon) (établissement opérateur d'inscription) et de VetAgro Sup (laboratoire) .

Le président du jury était Jean-Pierre Flandrois.

Le jury était composé de Cécile Bébéar.

Les rapporteurs étaient Yves Millemann, Paola Pilo.


  • Résumé

    Mycoplasma (M.) bovis est une bactérie pathogène des bovins, à l'origine de signes cliniques divers, comme des mammites, des arthrites, des otites et des bronchopneumonies, ces dernières étant majoritaires en France. Les mycoplasmoses à M. bovis ont un fort coût économique et leur contrôle impose une importante mobilisation sanitaire et un recours très fréquent à l'antibiothérapie. Peu de données étaient disponibles jusque récemment concernant le typage moléculaire et l'antibiosensibilité des souches françaises de M. bovis. Deux études antérieures à ce travail et réalisées au sein de l'UMR « Mycoplasmoses des ruminants » ont montré que les isolats cliniques de M. bovis collectés en France après 2000 appartiennent à un sous-type moléculaire majoritaire (ST2), très homogène et sont par ailleurs multirésistants à la plupart des familles antibiotiques à l'exception des fluoroquinolones. Ces résultats suggèrent la diffusion sur le territoire national d'un clone unique multirésistant. Le premier objectif de cette étude était de déterminer les mécanismes à la base de la perte de sensibilité aux antibiotiques des isolats français. Dans un deuxième temps, les liens entre les différents sous-types moléculaires, les profils d'antibiosensibilité, les maladies associées et le polymorphisme des gènes cibles des antibiotiques ont été investigués. Cette approche a été déployée pour trois familles d'antibiotiques utilisées en pratique vétérinaire: les macrolides, les tétracyclines et également les fluoroquinolones, quoique récemment classées comme molécules critiques. De façon générale, les mutations identifiées dans les cibles des antibiotiques expliquent à elles seules les phénotypes de résistance observés. Des mutations dans les ARNs ribosomaux, cibles des macrolides et des tétracyclines, ont été observées sur des isolats cliniques dès 1978 et sont devenues systématiques sur tous les isolats collectés après 2000 et appartenant au sous-type ST2 majoritaire. En ce qui concerne les fluoroquinolones, la faible augmentation des CMI (concentrations minimales inhibitrices) mesurée chez la plupart des isolats cliniques récents n'a pas été associée à des mutations des QRDR (« Quinolones Resistance-Determining Regions »). Par contre, des altérations cumulées de façon séquentielle dans ces QRDR, associées à une hausse des CMI, ont été mises en évidence lors d'expériences de sélection in vitro et majoritairement pour des souches appartenant à un sous-type récent minoritaire, ST3, apparemment plus variable et plus apte à fixer les mutations. En 2013, le premier isolat clinique présentant une CMI augmentée aux fluoroquinolones a été isolé: il appartient à ce sous-type ST3. L'ensemble des résultats obtenus montrent que les différents sous-types de M. bovis n'évoluent pas de la même façon vers la résistance. Ce constat ajouté à celui de la multirésistance des isolats récents (ST2 ou ST3) met en exergue l'intérêt de la surveillance (sous-typage et antibiosensibilité) et le suivi de l'évolution des isolats de M. bovis circulant en France. Ce suivi permettrait notamment d'anticiper une éventuelle émergence de la résistance aux fluoroquinolones

  • Titre traduit

    Antimicrobial resistance in Mycoplasma bovis : molecular mechanisms and evolution in France


  • Résumé

    Mycoplasma (M.) bovis is a bacterial pathogen for cattle, responsible for various clinical signs, like mastitis, arthritis, otitis and respiratory diseases, the latter being the main syndrome present in France. Mycoplasmoses have a great economic impact and their control entails drastic sanitary measures and a frequent use of antibiotherapy. Few data was available until recently on the molecular subtyping and the antimicrobial susceptibility of the French strains of M. bovis. Two previous studies done in the UMR « Mycoplasmoses des ruminants » proved that clinical isolates collected in France after the year 2000 belonged to one major subtype (ST2), which is very homogeneous, and that they were multiresistant to the main antimicrobial families except fluoroquinolones. These results suggested the diffusion of one unique multiresistant clone on the national territory. The first aim of the present study was to decipher the molecular mechanisms underlying the loss of susceptibility to antimicrobials of the French strains. Secondly the links between the molecular subtypes, the antibiotics susceptibility profiles, the clinical origins and the polymorphisms of the target genes were assessed. This approach was used for 3 antimicrobial families currently used in veterinary medicine: macrolides, tetracyclines and fluoroquinolones, although recently classified as critical. Actually, the point mutations observed in the target genes of the antimicrobials accounted for the observed resistance phenotypes. Some mutations in the ribosomal RNAs, targets of the macrolides and the tetracyclines, were observed in clinical isolates as soon as 1978 and they were generalized in all isolates collected after 2000 and belonging to the major subtype ST2. Concerning the fluoroquinolones, the slight increase in MIC (Minimum Inhibitory Concentration) observed in most of the recent isolates was not associated with mutations in the QRDR (Quinolone Resistance-Determining Regions). However alterations that were associated with increased MICs were highlighted and proved to be sequentially cumulated during experiments of in vitro selection under antimicrobials pressure. This was mainly true for strains belonging to a recent and uncommon subtype, ST3, which is apparently more variable and more able to fix the mutations. In 2013 the first clinical strain showing an increased MIC to fluoroquinolones was isolated and proved to belong to ST3. The whole results of this study showed that the different subtypes did not evolve with the same speed towards resistance. This fact, associated with the multiresistant phenotype of the recent isolates (ST2 or ST3), highlights the urge to monitor (subtyping and antimicrobial susceptibility profiles) and to follow-up the evolution of the isolates of M. bovis circulating in France in order to anticipate a potential emergence of the resistance to fluoroquinolones


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