Génétique de la multi-résistance aux antibiotiques chez Acinetobacter baumannii et Pseudomonas aeruginosa

Genetic of multidrug resistance in Acinetobacter baumannii and Pseudomonas aeruginosa

• Auteur / Autrice : Sébastien Coyne
• Direction : Bruno Périchon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Gènes MDR

ADN bactérien

Séquençage par oligonucléotides en batterie

Pseudomonas aeruginosa

Multirésistance bactérienne aux médicaments

effets des médicaments et substances chimiques

Acinetobacter baumannii

Résumé

Acinetobacter baumannii et Pseudomonas aeruginosa sont des bactéries nosocomiales majeures ayant une grande capacité à développer des multi-résistances aux antibiotiques. Nous avons mis au point une puce permettant à la fois de quantifier l'expression des gènes d'efflux et de détecter des gènes de résistance acquis chez A. Baumannii. L'étude de mutants spontanés a montré : (i) la surexpression de AdeABC dans un mutant, probablement due à une nouvelle mutation dans AdeS, le senseur d'un système de régulation à deux composantes ; (ii) la surexpression de AdelJK dans plusieurs mutants, suggérant que cette pompe peut participer à l'acquisition de résistances ; (iii) la surexpression dans deux mutants d'une nouvelle pompe RND, AdeFGH, conférant une multi-résistance et due à des mutations dans adeL, le gène d'un régulateur transcriptionnel de type LysR. L'étude de l'environnement génétique de Vant(4')-IIb dans sept isolats cliniques de P. Aeruginosa a permis de caractériser Tn6061, un élément de 26,5 kb conférant la résistance à six classes d'antibiotiques. La présence de Yant(4')-IIb dans toutes les souches sauf une implique la mobilisation du gène par une ISCR6. La localisation chromosomique de Tn6061 dans six souches et plasmidique dans une septième suggère son transfert horizontal. De plus, la duplication-insertion &IS6100, présente en partie terminale de Tn6061, est responsable de larges inversions du chromosome. Ce travail démontre que la multi-résistance chez A. Baumannii et P. Aeruginosa peut être le résultat d'un événement génétique unique, une mutation à l'origine d'une surexpression d'un système d'efflux ou l'acquisiton d'un élément portant des gènes de résistance.

Acinetobacter baumannii and Pseudomonas aeruginosa are two major nosocomial pathogens with a high propensity to develop resistance to antibiotics. We have designed a microarray that allows to both quantify the expression of efflux Systems and detect acquired résistance genes in A. Baumannii. Study of spontaneous mutants showed (i) overexpression of the AdeABC efflux System in one mutant, likely due to a new mutation in AdeS, the sensor of a two-component regulatory System ; (ii) overexpression of AdelJK in several mutants suggesting that this pump can contribute to acquired résistance ; (iii) overexpression of a new RND pump, AdeFGH, in two mutants, conferring multidrug résistance and likely due to due to mutations in adeL encoding a LysR-type transcriptional regulator. Study of the genetic environment of the ant(4')-IIb gene in P. Aeruginosa clinical isolates led to the characterization of Tn6061, a 26. 5-kb element conferring résistance to six unrelated drug classes. Ant(4')-Hb was present and flanked by directly repeated copies of ISCR6 in ail but one of the strains studied, consistent with ISCR6-mediated gene acquisition. Tn6061 was chromosomally located in six strains and plasmid-borne in the remaining isolate, suggesting horizontal acquisition. Furthermore, an IS6100 element, that ended Tn6061, was found to be responsible for large chromosomal inversions by duplication-insertion. This work indicates that multidrug resistance in A. Baumannii and P. Aeruginosa can result from one-step genetic events, either mutations leading to overexpression of an efflux System or acquisition of foreign elements carrying resistance determinants.