Analyse culturomique : description de nouvelles espèces bactériennes et potentiel de résistance à la colistine

Culturomic analysis : new bacterial species description and colistin resistance potential

• Auteur / Autrice : Malak Zoaiter
• Direction : Pierre-Edouard Fournier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie santé. Maladies infectieuses
• Date : Soutenance le 16/01/2023
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Vitrome (Marseille) - Mephi (Marseille) - Méditerranée Infection
• Jury : Président / Présidente : Florence Fenollar
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Eid Azar, Max Maurin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Résistance aux antibiotiques

Pompes d'efflux

Génome

Colistine

Bactéries

Mots clés libres

Culturomique

Brucella intermedia

Nouvelles espèces bactériennes

Taxono génomique

Culturomics

Brucella intermedia

New bacterial species

Taxono-Genomics

Colistin resistance

Chimpanzee

Résumé

Au cours de ma thèse, nous avons isolé quinze espèces bactériennes à partir d’échantillons animaux et humains. Douze des espèces, appartenant à dix genres bactériens se sont révélées être des nouvelles espèces qui ont fait l’objet de descriptions officielles dans cinq articles. Nous avons également étudié le mécanisme à l’origine de la résistance à la colistine de six souches de Brucella intermedia isolées de selles de chimpanzés. En utilisant le cyanure de carbonyle 3-chlorophénylhydrazone (CCCP), nous avons montré que la sensibilité à la colistine pouvait être restaurée, à la différence de trois autres inhibiteurs de pompes à efflux. Les résultats ont montré que la résistance de B. intermedia à la colistine était causée par un mécanisme d’efflux et ont suggéré que l’utilisation d’une combinaison de colistine et d’inhibiteur de pompes à efflux représentait une piste thérapeutique contre la résistance à la colistine chez les Brucella. Les analyses génomiques ont permis l’identification des gènes potentiellement impliqués dans le mécanisme de résistance. La prédiction des pompes à efflux candidates pourrait donc avoir une incidence clinique. Un effet inhibiteur du CCCP en combinaison avec la colistine a été observé aussi sur la formation du biofilm. D’autres investigations seront àpoursuivre pour confirmer cet effet observé sur la formation de biofilm. Nos résultats suggèrent que la résistance à la colistine est réversée par le CCCP et que le mécanisme inhibé par le CCCP, probablement médié par les pompes à efflux, est essentiel à la survie des Brucella intermedia.

During my thesis, I isolated fifteen bacterial species from animal and human samples. Twelve of the species, belonging to ten bacterial genera, were found to be new species and have been formally described in five papers. I also investigated the mechanism behind colistin resistance in six strains of Brucella intermedia isolated from chimpanzee feces. Using the carbonyl cyanide 3-chlorophenylhydrazone (CCCP), I showed that susceptibilityto colistin could be restored, unlike the use of another three efflux pump inhibitors. The results showed that the resistance of B. intermedia to colistin was caused by an efflux mechanism and suggested that the use of a combination of colistin and efflux pump inhibitor represented a therapeutic approach against colistin resistance in Brucella.Genomic analyses allowed the identification of genes involved in the resistance mechanism. Prediction of candidate efflux pumps may have clinical implications. An inhibitory effect of CCCP in combination with colistin was also observed on biofilm formation. Further investigations to elucidate the effect shown on biofilm formation. My results suggest that colistin resistance is reversed by CCCP and that the CCCP-inhibited mechanism, probably mediated by efflux pumps, is essential for the survival of Brucella intermedia.