Émergence des risques liés aux amibes libres dans la distribution d'eau de consommation humaine : diagnostic environnemental et approche thérapeutique

par Alexandre Taravaud

Projet de thèse en Microbiologie

Sous la direction de Philippe Loiseau et de Sébastien Pomel.

Thèses en préparation à université Paris-Saclay , dans le cadre de École doctorale Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué (Châtenay-Malabry, Hauts-de-Seine ; 2015-....) , en partenariat avec Biomolécules : Conception, Isolement et Synthèse (laboratoire) et de université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2013 .


  • Résumé

    Les amibes libres appartiennent à un groupe hétérogène de protozoaires retrouvés dans les environnements naturels et artificiels tels que dans les réseaux de distribution d'eau incluant les châteaux d'eau. Certaines de ces amibes sont pathogènes pour les humains, pouvant causer des infections oculaires (kératites) ou au niveau du système nerveux central (Encéphalite Amibienne Granulomateuse et Méningo-Encéphalite Amibienne Primitive). Certaines sont également impliquées dans le transport, la protection et la multiplication de bactéries pathogène comme Legionella pneumophilia. Ces microorganismes représentent un risque pathogène sous évalué dans l'environnement. Cette thèse est divisée en deux parties : Premièrement, la diversité des amibes libres est regardée dans 3 différents réservoirs d'eau contenant de l'eau destinée à la consommation humaine dans la région parisienne. Des échantillons liquides et de biofilms sont collectés à 3 différentes hauteurs de la colonne d'eau, à chacune des 4 saisons, et la diversité amibienne est analysée par microscopie et biologie moléculaire. La quantification des amibes observées montre un effet saisonnier pour les échantillons liquides (plus important en été) et un effet profondeur prononcé pour les échantillons de biofilm (beaucoup plus important dans la zone de surface). Une étude concernant la cinétique d'augmentation du nombre de kystes amibiens au niveau des biofilms de surface est également effectuée. Dans la seconde partie, une approche thérapeutique est effectuée, utilisant un système d'évaluation in vitro pour l'amibe pathogène Acanthamoeba castellanii. Les CI50 de différentes molécules de référence ainsi que les associations entre elles sont évaluées afin de déterminer la meilleure association pouvant être utilisée pour le traitement des kératites ou l'encéphalite amibienne granulomateuse. Par mis toutes les molécules testées, l'hexamidine présente les meilleurs résultats contre A. castellanii mais n'a montré que des effets additifs avec les autres moléules, etnon d'effet synergique. En plus de cela, une A. castellanii résistante à l'amphotéricine B est créé afin d'étudier les résistances croisées.

  • Titre traduit

    Growing risks due to free living amoebas in water destined for human consumption: Environmental diagnostic and Therapeutics approaches


  • Résumé

    Free-living amoebae (FLA) belong to a heterogeneous group of protozoa ubiquitously found in natural and artificial environments such as drinking water distribution systems including water towers. Some FLA are pathogenic for humans, and are responsible for eyes infections (keratitis) or central nervous system diseases (Granulomatous Amoebic Encephalitis, GAE) and Primary Amoebic Meningo-Encephalitis (PAM). Some are also involve in the transport, protection and multiplication of pathogenic bacteria like Legionella pneumophila. These microorganisms represent an underevalued pathogenic risk in the environment. The PhD is divided in two individual parts. First, the diversity of FLA is investigated in 3 different water towers containing drinking water in the distribution system of the great Paris suburb area. Liquid and biofilm samples are collected at 3 different depths of the water column, at 4 the different seasons, and the diversity of amoebas is analyzed by microscopy and molecular biology. The quantification of FLA observed in the samples show a seasonal effect for liquid samples (more FLA in summer) and a pronounced effect of the depth of water columns for biofilm samples. A study about the kinetic increase of FLA cyst in surface biofilm is also performed. In a second part, a therapeutic approach was developed, by setting up an in vitro evaluation system using the pathogenic FLA model, Acanthamoeba castellanii. The IC50 of different reference drugs were determined, and the most active compounds were further associated in order to determine the best drug combination that could be used for the treatment of GAE or amoebic keratitis. Among the different drugs analyzed, hexamidine is the most efficient molecule against A. castellanii. Furthermore, an additive effect has been observed between this compound and the other drugs analyzed. An amphotericin B resistant is also developed to investigate crossed resistances.