Déterminismes environnementaux de la diffusion et de la survie des bacilles à Gram négatif commensaux et pathogènes dans les hydrosystèmes

Environmental determinants of the dispersal and the survival of commensal and pathogenic Gram-negative bacteria in hydrosystems

• Auteur / Autrice : Charles Henriot
• Direction : Didier Hocquet, Gudrun Bornette
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Médecine, santé publique, environnement et société
• Date : Soutenance le 29/09/2021
• Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Environnements, Santé (Dijon ; Besançon ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire chrono-environnement (Besançon) - Laboratoire Chrono-environnement
• Partenaire(s) de recherche : Site de Préparation : Université de Franche-Comté (1971-....)
• Jury : Président / Présidente : John Poté
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Didier Hocquet, Gudrun Bornette, John Poté, Sylvie Nazaret, Philippe Usseglio-Polatera, Edward Topp, Pierre Rossi
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sylvie Nazaret, Philippe Usseglio-Polatera

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hydrosystèmes

Environnement et santé publique

Santé publique

Écologie des alluvions

Escherichia coli

Résistance aux antibiotiques

Bactéries Gram négatives

Une seule santé

Mots clés libres

One Health

Bacilles à Gram négatif

Antibiorésistance

Escherichia coli

Écosystèmes alluviaux

Zones humides

Gram-negative bacteria

Antibiotic resistance

Floodplain ecosystems

Wetlands

Résumé

Le concept One Health suppose que les santés humaine, animale et environnementale sont interconnectées. Il promeut une approche holistique et transdisciplinaire pour appréhender les problèmes de santé publique. Les risques infectieux et la résistance aux antibiotiques sont des préoccupations majeures du concept One Health. L'environnement est souvent relégué au second plan lors de la mise en place d'approches One Health. Ce travail de recherche vise à combler le manque de connaissances quant à la diffusion des bacilles à Gram négatif commensaux et pathogènes (BGN-CP) dans l'environnement. Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae et Pseudomonas aeruginosa sont trois espèces bactériennes associées à l'Homme qui acquièrent facilement des déterminants de résistance aux antibiotiques. Ces BGN-CP contaminent l'environnement, principalement via les eaux usées et les activités agricoles. Dans ce travail, nous avons étudié le devenir des BGN-CP dans les écosystèmes aquatiques des plaines alluviales. E. coli, K. pneumoniae et P. aeruginosa sont largement dispersées dans les hydrosystèmes. Leur survie, influencée par les facteurs abiotiques et biotiques, est généralement faible dans l'environnement. Toutefois, certaines conditions favorisent leur survie, voire leur prolifération dans des écosystèmes spécifiques. Certaines zones humides peuvent constituer des réservoirs environnementaux de BGN-CP. L’environnement joue un rôle mineur dans la contamination par les BGN-CP dans les pays à revenus élevés, où la transmission interhumaine prédomine. En revanche, la situation peut être beaucoup plus complexe dans les pays à revenus faibles et intermédiaires où les compartiments humain et environnement sont plus connectés. Bien que l'environnement est supposé jouer un rôle limité dans la rétro contamination de l'Homme par les BGN-CP dans les pays à revenus élevés, sa prise en compte dans l'approche One Health est indispensable car les changements induits par l'Anthropocène pourraient accroître le risque sanitaire pour les populations humaines.

The One Health concept assumes that human, animal and environmental health are interconnected. It promotes a holistic and transdisciplinary approach to public health issues. Infectious risks and antibiotic resistance are key issues of the One Health concept. The environment is often neglected when implementing One Health approaches. This research work aims to fill the lack of knowledge about the diffusion of commensal and pathogenic Gram-negative bacteria (CP-GNB) in the environment. Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae and Pseudomonas aeruginosa are three bacterial species associated with humans that readily acquire antibiotic resistance determinants. These CP-GNB contaminate the environment, mainly via wastewater and agricultural activities. In this work, we studied the fate of CP-GNB in aquatic ecosystems of floodplains. E. coli, K. pneumoniae and P. aeruginosa are widely dispersed in hydrosystems. Their survival, influenced by abiotic and biotic parameters, is generally low in the environment. However, specific factors favour their survival, and even their thrive in specific ecosystems. Some wetlands can be environmental reservoirs of CP-GNB. The environment plays a minor role in the human contamination with CP-GNB in high-income countries, where human-to-human transmission predominates. In contrast, the situation could be much more complex in low- and middle-income countries, where the human and environment reservoirs are more connected. Although the environment is thought to play a limited role in the retro contamination of human by CP-GNB in high-income countries, its consideration is essential in the One Health approach since changes induced by the Anthropocene could increase health risk for human populations.