Microbiotes Pulmonaires des patients atteints de mucoviscidose : interactions avec Pseudomonas aeruginosa

Cystic fibrosis lung microbiota and interactions with Pseudomonas aeruginosa

• Auteur / Autrice : Laurence Pagès
• Direction : Jean Freney, Anne Doléans-Jordheim
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Soutenance le 05/07/2016
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Evolution Ecosystèmes Microbiologie Modélisation (Lyon ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Claude Bernard (Lyon ; 1971-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Écologie Microbienne Lyon
• Jury : Président / Présidente : Hélène Marchandin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean Freney, Anne Doléans-Jordheim, Geneviève Héry-Arnaud, Philippe Laurent Reix
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marc Chanson, Katy Jeannot, Bertrand Toussaint

Mots clés

Mots clés contrôlés

Staphylocoque doré

Microflore

Pseudomonas aeruginosa

Mucoviscidose

Mots clés libres

Mucoviscidose

Pseudomonas aeruginosa

Microbiote

Staphylococcus aureus

RISA (ribosomal intergenic spacer analysis)

Métagenomique

Interactions

Cystic fibrosis

Pseudomonas aeruginosa

Microbiota

Staphylococcus aureus

RISA (ribosomal intergenic spacer analysis)

Interactions

Metagenomic

Résumé

Le microbiote pulmonaire complexe de patients atteints de mucoviscidose (MV) peut être modifié par des facteurs de l'hôte (état clinique), xénobiotiques (antibiothérapie, habitat) ainsi que bactériens (pathogènes, commensaux). Notre étude a porté sur ces facteurs bactériens et plus particulièrement sur l'effet de Pseudomonas aeruginosa sur la structuration des microbiotes MV. Le but de notre travail a été d'étudier la structure et la composition des microbiotes pulmonaires chez des patients MV en fonction de la présence ou non de P. aeruginosa, ainsi que l'effet de ces microbiotes sur ce pathogène. Différentes approches nous ont permis de mettre en évidence ces résultats : i) certains genres bactérien (Stenotrophomonas, Prevotella) contenus dans un microbiote particulier plus pauvre et moins diverse sont associés préférentiellement à la présence de P. aeruginosa, ii) aucune diminution de richesse et de diversité n'est observée en amont d'une primo-colonisation par P. aeruginosa mais celle-ci entraine ultérieurement une diminution de richesse du microbiote, iii) le microbiote MV in vitro s'appauvrit et diminue en diversité plus rapidement lors d'une colonisation par une souche ayant un phénotype de « primo-colonisation », iv) les souches de primo-colonisation sont plus virulentes que les souches issues de colonisation chronique, v) ces souches sécrètent des molécules appartenant à la famille des 4-hydroxy-2-heptylquinoline (HAQs) bactéricides vis-à-vis de S. aureus. Une meilleure compréhension de cette modulation des microbiotes MV par P. aeruginosa offriraient de nouvelles stratégies thérapeutiques afin notamment de contrer l'implantation de ce pathogène au niveau pulmonaire et de limiter le développement d'infections chroniques chez les patients MV

Cystic fibrosis microbiota could be modified by different factors such as host factor (clinical state), xenobiotic factor (antibiotic, environment) or bacterial factors (pathogen, commensal). Our study focused on bacterial factors and more particularly on the impact of Pseudomonas aeruginosa on the CF microbiota structure. The objectives were to study the structure and the composition of CF microbiota whether the presence or not of P. aeruginosa and the impact of the CF microbiota on this pathogen. Different experimentations were used to get results : i) bacterial genus (Stenotrophomonas, Prevotella) were preferentially associated with P. aeruginosa in a poor and no diverse microbiota, ii) no previous decrease of microbiota richness was observed when the initial P. aeruginosa pulmonary colonization took place but this event was associated with a later decrease of microbiota richness, iii) In vitro model of CF microbiota showed a more important richness and diversity decrease with early colonization strains, iv) early colonization strains were more virulent than chronic colonization strains, v) these strains secreted bactericid molecules toward Staaphylococcus aureus belonging to 4-hydroxy-2-heptylquinoline (HAQs). Improve our understanding on how P. aeruginosa could modulate CF microbiota could permit to find new therapeutic strategies to prevent the early colonization and then to limit the chronic infections in CF patients