La contribution de la biologie moléculaire pour l'amélioration des connaissances sur les isolats cliniques de Shigella, Campylobacter et Acinetobacter au Liban

The contribution of molecular biology in enhancing the knowledge of Shigella, Campylobacter, and Acinetobacter in Lebanon

• Auteur / Autrice : Fatima Halimeh
• Direction : Jean-Marc Rolain, Rayane Rafei, Walid Moudani
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie santé. Microbiologie
• Date : Soutenance le 10/07/2020
• Etablissement(s) : Aix-Marseille en cotutelle avec École doctorale des Sciences et de Technologie (Beyrouth)
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Ghassan Matar
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Rayane Rafei, Pierre-Edouard Fournier, Philippe Colson
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Mireille Kallassy-Awad, Marie Kempf

Mots clés

Mots clés contrôlés

Shigella

Biologie moléculaire

Acinetobacter baumannii

Campylobacter coli

Mots clés libres

Biologie moléculaire

Shigella spp.

Campylobacter coli

Acinetobacter baumannii

Séquençage du génome entier

Identification

Résistance

Typage

Molecular Biology

Shigella spp.

Campylobacter coli

Whole-Genome sequencing

Identification

Resistance

Typing.

Résumé

La biologie moléculaire reste encore limitée à un faible nombre des laboratoires dans les pays en voie de développement tels que le Liban. Dans premier axe de travail, nous nous sommes exploités plusieurs approches phénotypiques et moléculaires sur des isolats identifiés comme Shigelles. Les résultats soulignent la complexité de différencier de Shigelles des Escherichia coli et la nécessité de la mise en place d’une approche bien validée où le séquençage de génome entier est un acteur principal. Deuxièment, nous avons démontré la puissance de WGS pour déchiffrer simultanément la plupart des mécanismes de multirésistance aux antibiotiques observée chez une souche de Campylobacter coli isolée d’un nouveau-né souffrant d’une diarrhée sévère. Finalement, nous avons exploité le rôle du typage moléculaire pour comprendre la nature clonale des souches d’Acinetobacter baumannii résistantes aux carbapénèmes. Le typage nous a assistés d’une part à valider la présence d’une épidémie polyclonale causée par des souches appartenant au ST2 OXA-23, et d’autre part à mettre en place des mesures de contrôle opportunes capables d’éradiquer complètement l’épidémie. Nous pouvons ainsi conclure la nécessité d’implanter à large échelle les techniques moléculaires d’identification et de décodage des mécanismes de résistance antimicrobienne dans tous les laboratoires de diagnostic au Liban et le besoin ultime des laboratoires de référence pour le typage et la surveillance des souches afin de faciliter une intégration douce et réussite du séquençage du génome entier. Cette dernière technologie orchestrera certes tous les flux de routine dans un laboratoire de microbiologie clinique dans le futur.

Although molecular biology is still limited to a small number of laboratories in developing countries such as Lebanon. In our first line of work, we looked at the problems of Shigella spp. identification in Lebanon by exploiting several phenotypic and molecular approaches on a collection of isolates identified as Shigella spp. The heterogeneous results underline the complexity of differentiating Shigella spp. from Escherichia coli and the need for a well-validated approach in which whole-genome sequencing (WGS) is paramount. Second, we have demonstrated the power of WGS to simultaneously decipher most of the mechanisms behind the multidrug resistance to antibiotics observed in a strain of Campylobacter coli isolated from a newborn with severe diarrhea. Finally, we exploited the role of molecular typing to understand the clonal nature of the Acinetobacter baumannii strains resistant to carbapenems, isolated from the intensive care unit of a tertiary care hospital. Typing has helped us on the one hand to validate the presence of a polyclonal outbreak caused by OXA-23 carbapenemase-producing ST2 strains, and on the other hand to set up timely control measures capable to fully eradicate the outbreak. Thus, we can conclude the need for large-scale implementation of molecular techniques for the identification and decoding the antimicrobial resistance mechanisms in all diagnostic laboratories in Lebanon as well as the ultimate need for reference laboratories doing strain typing and surveillance, thus facilitating the smooth and successful integration of WGS. Henceforth, this latest technology certainly will orchestrate all routine workflows in a clinical microbiology laboratory