Impact de l'utilisation des fongicides azolés sur les mécanismes de résistance des moisissures opportunistes

Impact of azole fungicide use on resistance mechanism of opportunistic moulds

• Auteur / Autrice : Julie Rousselot
• Direction : Laurence Millon, Steffi Rocchi
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Médecine, microbiologie et maladies transmissibles
• Date : Inscription en doctorat le 09/11/2023
• Etablissement(s) : Besançon, Université Marie et Louis Pasteur
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Environnements, Santé (Dijon ; Besançon ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Chrono-Environnement
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université de Franche-Comté (1971-....)

Mots clés

Mots clés libres

Résistance

Aspergillus

Mucorales

Mécanisme

Composés azolés

Surveillance

Resistance

Aspergillus

Mucorales

Mechanism

Azole compounds

Monitoring

Résumé

La résistance aux antimicrobiens est un problème mondial, et l'émergence rapide de la résistance aux antifongiques azolés utilisés pour le traitement des infections fongiques humaines, est très préoccupante. En raison d'un financement inadéquat, il n'existe pas de systèmes de surveillance permettant de suivre l'évolution des moisissures opportunistes résistantes aux antifongiques (Aspergillus fumigatus, et certaines Mucorales). Ces champignons ubiquitaires peuvent provoquer des infections invasives mortelles chez les patients immunodéprimés. Les composés azolés antifongiques sont également utilisés pour la protection des cultures afin de lutter contre les champignons phytopathogènes. L'exposition aux fongicides azolés dans l'environnement est l'un des principaux moteurs de la sélection de la résistance. La gestion des maladies fongiques est gravement menacée, et il existe un besoin urgent de programmes de surveillance pour détecter l'émergence de la résistance dans l'environnement, et suivre la transmission au patient. Le travail spécifique de Thèse sera axé sur l'étude des résistances aux antifongiques azolés médicaux et aux fongicides azolés utilisés en agriculture. Les mécanismes (et notamment les résistances liées aux mutations du gène cyp51) seront étudiés sur les souches d'Aspergillus fumigatus, mais également sur des souches de 4 genres de Mucorales (Rhizopus, Mucor, Rhizomucor et Lichtheimia) isolées de prélèvements cliniques et de prélèvements environnementaux provenant de différents sites géographiques. Afin de caractériser les souches isolées, la méthodologie suivante sera envisagée : - Détermination de la sensibilité aux antifongiques azolés médicaux (posaconazole, isavuconazole) et utilisés en agriculture (tebuconazole, difenoconazole, propiconazole) par la méthode EUCAST - Étude des mécanismes de résistance par séquençage des gènes cyp51A et cyp51B, et d'autres gènes impliqués dans la résistance aux azolés - Génotypage par séquençage haut débit du génome complet sur une sélection de souches d'intérêt La surveillance à large échelle de la résistance aux antifongiques azolés, et la meilleure connaissance des mécanismes impliqués, permettront de mieux comprendre la propagation et la transmission des champignons opportunistes résistants vers les patients. A terme, des stratégies appropriées pour lutter contre l'émergence de ces résistances pourront être mises en place, notamment pour préserver l'efficacité de nouvelles classes d'antifongiques en développement dont l'usage à la fois pour la médecine et pour l'agriculture est envisagé.

Antimicrobial resistance is a global problem, and the rapid emergence of resistance to drugs used for the treatment of human fungal infections, including the azole class of antifungals, is of great concern. Due to inadequate funding and limited research, there are no surveillance systems in place to monitor the evolution of antifungal resistant moulds (mainly Aspergillus fumigatus, and some Mucorales). These ubiquitous opportunistic fungi can cause fatal invasive infections in immunocompromised patients. Azole antifungal compounds are also used in crop protection to control other plant pathogenic fungi. Exposure to azole fungicides in the environment is one of the main drivers of resistance selection. Fungal disease management in medicine is under severe threat, and there is an urgent need for monitoring programmes and tools to detect the emergence of resistance in the environment, and to track resistance trends. The specific work of the thesis will focus on the study of resistance to medical azole antifungals, but also to azole fungicides used in agriculture. The mechanisms (and in particular the resistances linked to cyp 51 gene mutations) will be studied on Aspergillus fumigatus strains, but also on strains of 4 genus of Mucorales (Rhizopus, Mucor, Rhizomucor and Lichtheimia) isolated from clinical and environmental samples from different geographical sites. In order to characterize the isolated strains, the followed methodology will be considered: - The MIC determining for medical azole compounds (posaconazole and isavuconazole) and agricole antifungals (tebuconazole, difenoconazole and tebuconazole) will be determined using the EUCAST recommendation - Study of resistance mechanism by cyp51A and cyp51B genes sequencing, and others genes which could be involved in azole resistance - Genotyping of some interesting strains by whole genome sequencing The large scale monitoring of azole antifungals resistance and the better understanding of mechanisms involved will allow the better comprehension of the propagation and transmission of resistant opportunistic fungi to the patient. In the end, appropriate strategies to fight against emergence of resistance could be implement, especially to preserve the efficacy of new antifungal class in development, which will be used for medicine and agriculture.