Analyse génétique de l'espèce Kingella Kingae : phylogénie, physiopathologie et résistance aux antibiotiques

Genetic Analysis ofKingella Kingae species : phylogeny, pathophysiology and antibiotic resistance

• Auteur / Autrice : Romain Basmaci
• Direction : Stéphane Bonacorsi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Infectiologie
• Date : Soutenance en 2014
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Typage par séquençage multilocus

Variation génétique

Virulence

Techniques de génotypage

génétique

Kingella kingae

Résumé

Kingella kingae est une bactérie commensale de l'oropharynx des nourrissons et a récemment été reconnue comme le principal germe responsable d'infections ostéo-articulaires (IOA) chez l'enfant de moins de 4 ans. Cependant, le diagnostic est encore sous-estimé en raison des difficultés de culture et de la méconnaissance de ce germe. Les objectifs de notre travail étaient de caractériser l'organisation génétique de l'espèce K. Kingae et de contribuer à la compréhension de la physiopathologie des infections invasives et à l'épidémiologie de la résistance de ce pathogène. Après un recueil d'une collection unique de 324 souches de K kingae d'origine mondiale, la mise au point d'une méthode de génotypage par multilocus sequence typing nous a permis de mettre en évidence une grande diversité génétique de l'espèce avec cependant une prédominance de 5 « sequence type complexes » (STcs), distribués de façon intercontinentale. En se basant sur l'organisation génétique de l'espèce et l'origine clinique des souches, nous avons démontré que certains STcs étaient associés à un type particulier de pathologie, telles que les IOA ou les endocardites. Par ailleurs, le développement d'un modèle animal a mis en évidence que les souches présentaient des profils de virulence différents selon leur STc. Après la mise au point de la culture de K. Kingae à partir de la gorge, nous avons pu montrer d'une part que l'oropharynx était la porte d'entrée des infections invasives, et d'autre part que la co-infection virale, notamment par le rhinovirus humain, était significativement associée à la survenue de ces infections.

Kingella kingae is a normal agent of the oropharyngeal microbiota and the first pathogen of osteoarticular infections (OAI) in young children. We aimed to characterize the genetic organization of the species and to better understand the pathophysiology of K. Kingae infections and the epidemiology of the antibiotic resistance. We collected 324 isolates from intercontinental origin and developed a multilocus sequence typing schema revealing a large genetic diversity of the species. Five sequence type complexes were predominant and intercontinentally distributed, of which certain were associated with a clinical syndrome, such as OAI or endocarditis. Moreover, development of an animal model highlighted that some strains had different profiles of virulence. Throat samples during K. Kingae OAI confirmed that the oropharynx is the portal of entry for this pathogen and showed that viral infection, especially with human rhinovirus, was significantly associated with them. The rare beta-lactamase producing strains had a clonai distribution and the same clone was present in the USA and Iceland. We isolated the first beta-lactamase producer in continental Europe with the first chromosomal location of the biarEm_i gene. We described the phylogeny of the species and attempted to correlate the genotype with the clinical origin and the experimental virulence of the strains. The tools that we developed combined with the future sequencing of targeted strains would allow identifying new virulence factors to better understand the pathophysiology of K. Kingae. The epidemiology of the antibiotic resistance within this species suggests the risk of emergence of beta-lactamase producing strains.