Étude chez Pseudomonas aeruginosa de l'impact du système d'efflux MexAB-OprM sur les traitements antibiotiques et sur l'expression de la virulence

Impact of MexAB-OprM overproduction on therapeutics and virulence in Pseudomonas aeruginosa

• Auteur / Autrice : David Boutoille
• Direction : Jocelyne Caillon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Médecine. Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé Nantes-Angers (2008-2021)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Nantes Université. Pôle SantéUFR Médecine et Techniques Médicales (Nantes)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Antibiothérapie

Virulence (microbiologie)

Transport biologique actif

Infections à Pseudomonas aeruginosa

Résistance aux bêta-lactamines

Résumé

Les systèmes d'efflux, chez les bactéries, rejettent un large éventail de substrats du milieu intracellulaire vers le milieu extérieur, dont les antibiotiques. Chez Pseudomonas aeruginosa, MexAB-OprM entre en synergie avec les autres mécanismes de résistance naturels ou acquis. Ces effets sont bien caractérisés in vitro, mais leur impact in vivo est moins clair. Comment doit-on interpréter sur l'antibiogramme l'expression de l'efflux sur les antibiotiques concernés : restent-ils efficaces dans les infections sévères ? Sur la virulence, MexAB-OprM interfère en rejetant vers l'extérieur les homosérine-lactones, auto-activateurs transcriptionnels impliqués dans la régulation du quorum-sensing, et diminuerait l'expression des facteurs de virulence. Cet effet a été montré jusqu'ici essentiellement in vitro, sur des souches de laboratoire. Qu'en est-il en pratique clinique : les souches concernées sont-elles réellement moins virulentes ? Cette thèse a eu pour buts d'éclaircir ces interrogations. Dans une première partie, nous avons observé l'impact de MexAB-OprM sur plusieurs b-lactamines anti-Pseudomonas dans un modèle d'endocardite expérimentale chez le lapin, en simulant la pharmacocinétique humaine de ces molécules. Dans la deuxième partie, nous avons étudié la relation entre MexAB-OprM et la virulence, à la fois in vitro par l'étude d'un certain nombre de déterminants de la virulence et des auto-inducteurs impliqués dans le quorum-sensing, et in vivo dans différents modèles murins d'agression bactérienne pulmonaire.

Bacterial efflux systems extrude antibiotics, amongst a wide range of substances from the intracellular middle toward the outside. In Pseudomonas aeruginosa, MexAB-oprM acts synergistically with other natural or acquired mechanisms of resistance. Efflux is well characterized in vitro, but its in vivo effects are less clear. In particular, how must they be interpreted on the antibiogramm : are the implicated antibiotics still efficient in severe infections ? MexAB-oprM interferes with virulence by extruding the homoserine lactones, i. E. The transcriptional autoactivators that regulate quorum-sensing, and then might decrease expression of bacterial virulence determinants. This was shown essentially in vitro on laboratory strains. But in clinical practice, are the concerned strains really less virulent ? In this work, we tried to bring a few elements of answers to these questions. In a first part, we studied the impact of MexAB-OprM on antipseudomonal b-lactams, in an experimental model of rabbit endocarditis, using a simulation of human pharmacokinetics. In a second part, we studied the supposed relationship between MexAB-OprM and the expression of virulence, in vitro by assessing several virulence factors and quorum-sensing autoinducers, and in vivo in different murine models of pulmonary aggression.