Evaluation de l'efficacité de traitements enzymatiques sur les biofilms et étude du risque lié au détachement des bactéries : cas de Pseudomonas aeruginosa

Evaluation of the efficacy of enzymatic treatments on biofilms and study of the risk associated to the detachment of bacteria : the case of Pseudomonas aeruginosa

• Auteur / Autrice : Cécile Rollet
• Direction : Jean Guzzo
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie. Sciences de l'alimentation
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Dijon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pseudomonas aeruginosa

Biofilms

Résumé

Les biofilms bactériens peuvent être source de dissémination de flores pathogènes après application d'un traitement antimicrobien inefficace ou suite au détachement naturel de bactéries. La première partie de cette thèse étudie l'efficacité de cocktails enzymatiques pour l'élimination de biofilms bactériens en conditions de laboratoire. Une importante variabilité est démontrée en fonction de la nature du biofilm, de la nature du cocktail enzymatique et des paramètres d'application du traitement. La seconde partie des travaux tente d’évaluer le risque associé au détachement naturel de bactéries depuis les biofilms. Plus particulièrement, le cas de P. Aeruginosa est étudié. A partir d’un dispositif d’étude original développé au laboratoire, la caractérisation physiologique et l’évaluation du potentiel de virulence des cellules détachées de biofilms sont entreprises. Le travail est mené de manière comparative sur des cellules détachées, des cellules sessiles, et des cellules planctoniques. Les résultats mettent en évidence l’expression d’un phénotype global transitoire entre l’état sessile et l’état planctonique après détachement naturel des cellules de biofilms. En particulier, les cellules détachées montrent une meilleure capacité à former de nouveaux biofilms que les cellules planctoniques. Dans l’étude de la production in vitro de facteurs de virulence, elles montrent également un potentiel de virulence intermédiaire entre ceux des cellules sessiles et planctoniques. L’ensemble de ces résultats suggère donc qu’une mauvaise élimination des biofilms peut représenter un risque élevé lié à la recolonisation des surfaces par les bactéries détachées et à leur virulence.

Bacterial biofilms can be the source of the dissemination of pathogenic bacteria after an ineffective antibacterial treatment or as a consequence of natural bacterial detachment. The first part of this work studies the efficacy of enzymatic cocktails for the elimination of bacterial biofilms in laboratory conditions. The results show an important variability according to the nature of the biofilm, the nature of the enzymatic cocktail and the application parameters. The second part of the work tries to estimate the risk associated to the natural bacterial detachment from biofilms. The case of P. Aeruginosa is studied more particularly. The physiological characterization and the evaluation of the virulence potential of the biofilm-detached cells are conducted from an original experimental device developed in the laboratory. The study is performed comparatively on biofilm-detached cells, sessile cells, and planktonic cells. The results bring to light the expression of a transitory global phenotype between the sessile state and the planktonic state after the natural detachment of biofilm cells. Particularly, the biofilm-detached cells show a better ability to form new biofilms than the planktonic cells. Also the biofilm-detached cells have an intermediary virulence potential between those of the sessile and planktonic cells in the study of the in vitro production of virulence factors. Thus, all these results suggest that an insufficient elimination of biofilms can constitute a high risk due to the recolonization of surfaces by the detached cells and their virulence.