Intégrons de classe 3 : aspects mécanistiques et épidémiologiques

Class 3 integrons : machanistical and epidemiological aspects

• Auteur / Autrice : Pierrette Landrie Simo Tchuinte
• Direction : Marie-Cécile Ploy, Antoinette Brigitte Chikaha Tchouya-Ngandjio, Olivier Barraud
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie-Santé
• Date : Soutenance le 24/03/2016
• Etablissement(s) : Limoges en cotutelle avec Université des Sciences et Techniques de Masuku (Gabon)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale biologie-santé - Bio-santé (Limoges ; 2009-2018)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Anti-infectieux : supports moléculaires des résistances et innovations thérapeutiques (Limoges)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Nathalie Laure Van Der Mee-Marquet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Guillaume Arlet, Vincent Cattoir

Mots clés

Mots clés contrôlés

Épidémiologie

Résistance aux antibiotiques

Mots clés libres

Intégrons de classe 3

Resistance aux antibiotiques

Effluents

Delftia

Class 3 integrons

Antibiotic resistance

Effluents

Delftia

Résumé

Les intégrons sont des supports génétiques bactériens de capture, d’expression et de dissémination de gènes de résistance aux antibiotiques sous forme de cassettes. Ils sont majoritairement décrits chez les bactéries à Gram négatif chez qui ils confèrent généralement un phénotype de multirésistance. Les intégrons de résistance (IR) jouent un rôle majeur dans l’acquisition de la résistance dans le monde bactérien. Il existe 3 principales classes d’IR ; les IR de classe 1, les IR de classe 2 et les IR de classe 3 (IR3). Contrairement aux 2 premières classes, les IR3 représentent la classe d’intégrons de résistance la moins étudiée. Très peu de travaux s’intéressent à leur étude et on dénombre actuellement moins de 10 IR3 entièrement caractérisés. Les objectifs de ce travail de thèse étaient (i) d’effectuer une étude épidémiologique des IR3 en France et au Cameroun et (ii) d’étudier les modalités d’expression de l’intégrase et des cassettes de ces intégrons. Nos travaux ont permis d’isoler puis de décrire 3 nouveaux IR3 présents au sein de bactéries environnementales appartenant aux genres Aeromonas, Acinetobacter et Citrobacter. Les cassettes de ces IR3 codent des résistances aux bétalactamines, aminosides et ammoniums quaternaires. De plus, nous avons caractérisé des IR3 dans 3 souches de Delftia spp. (2 D.acidovorans et 1 D. tsuruhatensis) isolées en Afrique ; les cassettes de ces intégrons ne codent pas de résistance aux antibiotiques. L’axe plus fondamental de ce travail de thèse a permis de montrer que le PintI3(1) est le promoteur impliqué dans l’expression du gène intI3. De plus, nous avons montré que les variants du promoteur Pc, ainsi que les variants du promoteur PintI3(1) sont fonctionnels et de force différente. Il ressort de nos travaux que l’environnement constituerait un réservoir d’intégrons de classe 3 et que ces supports génétiques pourraient jouer un rôle important dans la dissémination de la résistance au sein de cet écosystème.

Integrons are bacterial genetic elements able to capture and express genes embedded within gene cassettes. They are widely described among Gram-negative bacteria and generally confer a multidrug resistance phenotype. Resistance integrons (RI) play an important role in the acquisition of antibiotic resistance. There are 3 main classes of RI. Class 3 RI has been poorly studied class with less than ten fully IR3 characterized. Objectives of this thesis were (i) to conduct an epidemiological study of class 3 RI in France and Cameroon and (ii) to better understand the modes of expression of the integrase and cassettes of IR3. We described 3 new class 3 RI isolated from environmental bacteria belonging to genus Aeromonas, Acinetobacter and Citrobacter. Gene cassettes encoded resistance to betalactams, aminoglycosides and quaternary ammonium compounds. We also described IR3 from three Delftia strains (2 D.acidovorans and 1 D.tsuruhatensis) in Africa containing cassettes that do not encode antibiotic resistance. The fundamental part of the work showed that the PintI3(1) promoter is involved in the expression of the intI3 gene. Furthermore, we demonstrated that variants of the Pc promoter and variants of the PintI3(1) promoter are functional with different strengths. These results showed that the environment may constitute a reservoir of class 3 integrons and that these genetic elements could play an important role in the spread of the resistance in this ecosystem.