Staphylococcus aureus : caractérisation moléculaire des isolats Afghans et étude du transfert conjugatif des gènes de résistance au linézolide

Staphylococcus aureus : molecular characterization of afghan isolates and study of conjugative transfer of linezolid resistance

• Auteur / Autrice : Haji Mohammad Naimi
• Direction : Frédéric Laurent, Céline Dupieux, Qand Agha Nazari
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Soutenance le 28/09/2021
• 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 : Centre International de Recherche en Infectiologie (Lyon ; 2013-....)
• Jury : Président / Présidente : Sophie Jarraud
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Frédéric Laurent, Céline Dupieux, Olivier Barraud, Jean-Winoc Decousser, Marion Grare
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Olivier Barraud, Jean-Winoc Decousser

Mots clés

Mots clés contrôlés

Linézolide

Staphylocoque doré résistant à la méticilline

Résistance aux antibiotiques

Afghanistan

Staphylocoque doré

Mots clés libres

Staphylococcus aureus

SARM

Caractérisation moléculaire

Afghanistan

Linézolide

Cfr

Transfert conjugatif

Fitness

Staphylococcus aureus

MRSA

Molecular characterization

Afghanistan

Linezolid

Cfr

Conjugative transfer

Fitness cost

Résumé

1. Caractérisation moléculaire des isolats de S. aureus en provenance d’Afghanistan : Staphylococcus aureus (SA) est une cause majeure d'infections chez l'Homme et de nombreux animaux. L'un des principaux objectifs de cette thèse était d'étudier les caractéristiques moléculaires et le profil de résistance aux antibiotiques des souches d'infection et de colonisation de SA / SA résistante à la méticilline (SARM) isolées chez l'Homme et le bétail à Kaboul. Toutes les souches ont été identifiées par des méthodes phénotypiques conventionnelles. Les souches de SARM ont ensuite été caractérisées à l'aide d'une puce à ADN. Parmi les isolats de SA provenant d'infections humaines dans deux hôpitaux de Kaboul entre Janvier et Juin 2017, la prévalence des SARM était élevée (66,3 %). Les 98 isolats de SASM et SARM appartenaient à 12 complexes clonaux (CC) et 27 clones distincts. La prévalence du portage nasal de SA et du SARM dans la communauté, plus précisément chez des étudiants (hors médecine) de l’Université de Kaboul, était respectivement de 33,3% et 12,7%. Les 19 isolats de SARM appartenaient à 4 Enfin, les études réalisées chez l’animal ont montré qu’environ 11,8% des souches SA responsables de mammite bovine à Kabul étaient des SARM (2/17) et que la prévalence du portage nasal de SA chez les moutons était très faible (1.05 %). La caractérisation moléculaire des isolats a mis en évidence une grande diversité génétique et la présence de multiples gènes de virulence et de résistance parmi les souches SA/SARM circulant dans les établissements de soins, la communauté et le bétail à Kaboul. 2. Transfert conjugatif de gène de résistance au linézolide : Le linézolide est l'un des derniers recours pour le traitement des infections à SARM. L'objectif de cette étude était d'étudier le risque de transfert conjugatif de la résistance au linézolide des souches de S. epidermidis (SE) vers des souches SA de fonds génétiques différents. Cinq souches de SE portant différents plasmides possédant le gène cfr (pSA737, p12-02300, p-cfr-PBR-A, p-cfr-PBR-B), et 9 clones majeurs de SA circulant en France ont été respectivement utilisés comme donneuses et receveuses. Le clone ST8-MRSA-IV USA300 a pu recevoir les plasmides contenant le gène cfr de toutes les donneuses testées. Les souches SE ST5 avaient une plus grande capacité à transférer le plasmide p-cfr-PBR-B à différentes receveuses, par rapport aux souches du ST2. Les plasmides pSA737 et p12-02300 ont été transférés à la plupart des receveuses testées. Les coûts de fitness des plasmides testés étaient très variables. Les résultats ont au final montré que la résistance au linézolide, médiée par les vecteurs cfr, peut être transférée efficacement par conjugaison de SE aux clones pathogènes majeurs de SA circulant en France.

1. Molecular characterization of S. aureus isolates from Afghanistan: Staphylococcus aureus (SA) is a major cause of infections in human and plethora of animals. One of the main objective of this thesis was to investigate the molecular features and the antibiotic (ATB) resistance profile of infection and colonization strains of SA/methicillin-resistant SA (MRSA) isolated from human and livestock in Kabul. All strains were identified by conventional phenotypic methods. MRSA Strains were then extensively characterized using DNA microarray. Among SA isolates from human infection in the two hospitals of Kabul, from January to June 2017, MRSA prevalence was high at 66.3%. The 98 isolates (65 MRSA and 33 MSSA) were grouped into 12 clonal complexes (CCs) and 27 distinct clones. The prevalence of nasal carriage of the SA and MRSA among healthy population in Kabul was 33.3% and 12.7% respectively. Four CCs and 7 clones were identified. Around 11.8% (2/17) of SA strains caused bovine mastitis were MRSA, belonged to two distinct clones. We found a very low prevalence (1.05%) of SA nasal carriage in sheep in Kabul. Molecular characterization of the isolates, indicates a large genetic diversity and the presence of multiple virulence and ATB resistance genes among SA/MRSA strains circulating in the health-care facilities, community and livestock in Kabul. 2. Conjugative transfer of linezolid resistance gene: Linezolid is one of the last resort for the treatment of MRSA infections. The objective of this study was to investigate the risk of conjugative transfer of linezolid resistance from S. epidermidis (SE) strains to major SA clones. Five SE strains harboring different cfr-carrying plasmids (pSA737, p12-02300, p-cfr-PBR-A, p-cfr-PBR-B), and 9 major clones of SA circulating in France were used as donors and recipients respectively. The plasmid transfer rates were highly variable. The ST8-MRSA-IV USA300 was able to receive the cfr-carrying plasmids from all the donors tested. The SE ST5 strains was more able to transfer the plasmid p-cfr-PBR-B to different recipients, compared to SE ST2. The plasmids pSA737, and p12-02300 transferred to the most of the recipients tested. Plasmid fitness cost were highly variable. Under selective pressure, the linezolid resistance mediated by cfr vectors, can be efficiently transferred to major clones of SA circulating in France.