Caractérisation et contrôle du biofilm de Vibrio tapetis, pathogène de la palourde japonaise Ruditapes philippinarum

Caracterization and control of biofilms formed by Vibrio tapetis, the pathogen of Manila clam Ruditapes philippinarum

• Auteur / Autrice : Sophie Rodrigues
• Direction : Alain Dufour
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Soutenance le 01/12/2014
• Etablissement(s) : Lorient
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé, information-communication et mathématiques, matière (Brest, Finistère)
• Partenaire(s) de recherche : PRES : Université européenne de Bretagne (2007-2016)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de biotechnologie et de chimie marines (Vannes ; Lorient)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Romain Briandet, Christine Paillard, Alexis Bazire, Delphine Destoumieux-Garzón
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Alain Rincé, Romain Briandet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biofilms

Agents pathogènes

Tapes japonais

Vibrio tapetis

Mots clés libres

Maladie de l'anneau brun

Brown Ring Disease

Résumé

Vibrio tapetis est une bactérie pathogène responsable de la Maladie de l'Anneau Brun(MAB) chez la palourde japonaise Ruditapes philippinarum. Cette vibriose est induite par l'adhésion du pathogène à la lame périostracale provoquant ainsi une décalcification de la coquille du bivalve. Nous nous sommes intéressés à un aspect de la pathogénicité de V tapetis encore jamais exploré jusqu'à présent : la formation de biofilm. Chez de nombreuses espèces bactériennes, la pathogénicité est étroitement liée à ce comportement microbien particulier qu'est le biofilm. Au cours de cette étude, nous avons ainsi caractérisé pour la première fois le biofilm de la souche V tapetis CECT4600. La composition de la matrice du biofilm a également été examinée. Différents types de microscopies ont été utilisés pour observer le biofilm de V tapetis, nous permettant de mettre en évidence à la surface du biofilm la présence de composants sphériques de nature inconnue. Ces composants ont été retrouvés dans les biofilms de différentes souches de V tapetis et une analyse ultra-structurelle indique qu'il pourrait y avoir un lien physique entre ces composants et les bactéries. Ces composants particuliers du biofilm de V tapetis présentent une taille et un aspect de surface différents de ceux de la bactérie et semblent également contenir de l'ADN et des protéines. L'étude de l'effet de paramètres ayant un effet sur la prévalence de MAB a été réalisée et a permis notamment de mettre en évidence la capacité de V tapetis à persister et à développer des biofilms dans ces conditions jugées défavorables à l'établissement de la maladie. L'étude expérimentale de gènes potentiellement impliqués dans des fonctions liées à la formation de biofilm a été menée par la construction d'un mutant de V tapetis. La délétion d'un gène du quorum sensing (cqsA) a été réalisée et la formation de biofilm par ce mutant a également été examinée, révélant un effet exacerbé sur le biovolume du biofilm à 24h de culture. Enfin, l'activité anti- biofilm du surnageant de culture d'une bactérie marine, Pseudoalteromonas sp. 3J6, sur le biofilm de V tapetis a été testée, révélant une inhibition de l'adhésion bactérienne et de la formation du biofilm. Le traitement d'un biofilm préformé par ce surnageant s'est révélé également très efficace, manifestant ainsi le potentiel de cette bactérie et son surnageant pour la lutte « anti-Vibrio » en aquaculture.

Vibrio tapetis is a pathogenic bacterium causing the Brown Ring Disease (BRD) in Manilaclam Ruditapes philippinarum. This vibriosis is induced by bacterial adhesion on the periostracal lamina, yielding a decalcification of bivalve shell. We focused on one aspect of V tapetis pathogenicity never explored so far: biofilm formation. As in many bacterial species, pathogenesis is likely related to this microbial behavior that is the biofilm. In this study, V tapetis biofilm was characterized for the first time. The composition of the biofilm matrix was also examined. Different microcopy techniques were used to observe V tapetis biofilm, allowing us to highlight at the top of the biofilm the presence of spherical components. These peculiar components were found in biofilms of different V tapetis strains and an ultra- structure analysis indicates that there may be a physical link between these components and bacterial cells. The spherical components of V tapetis biofilm display a size and a different surface aspect than bacteria ones. Moreover, they seem to contain DNA and proteins. We also examined the effect of parameters that affect BRD prevalence and we highlighted the ability of V tapetis to persist and form biofilms in these unfavorable conditions for the disease development. Experimental study of genes potentially involved in functions related to biofilm formation was carried out by construction of a V tapetis mutant. The deletion of a quorum sensing gene (cqsA) was performed and subsequent biofilm formation was examined, revealing an exacerbated effect on the biovolume of a 24h biofilm. Finally, the antibiofilm activity of the culture supernatant of a marine bacterium, Pseudoalteromonas sp. 3}6, against V tapetis biofilm was tested, revealing the inhibition of bacterial attachment and biofilm formation. Treatment of a preformed biofilm by this supernatant also very efficient, highlighting the potential of this bacterium and its supernatant in the ''anti-Vibrio'' fight inaquaculture.