Communication Dans Un Congrès Année : 2024

L’adaptation de biofilms de Escherichia coli aux biocides sélectionne des résistances à la rifampicine

Résumé

La résistance bactérienne aux antibiotiques a considérablement augmenté au cours des dernières décennies, et pourrait devenir un problème de santé publique majeur dans le futur. Dans le cadre du concept « One Health », « une seule santé » il est important d’identifier et de comprendre tous les phénomènes qui favorisent la sélection et la dissémination de résistances pour limiter l'émergence de bactéries résistantes. L'utilisation massive de biocides dans les chaînes de production alimentaire pourrait constituer une pression de sélection importante, car les bactéries peuvent utiliser des mécanismes de défense similaires en réponse aux biocides et aux antibiotiques, tels que la surexpression des pompes d'efflux à large spectre. Cependant, les stratégies d'adaptation bactérienne aux biocides et le développement de résistances croisées restent peu caractérisés. En particulier, très peu d'études se sont concentrées sur les biofilms, qui constituent pourtant le mode de vie principal des bactéries dans les industries agroalimentaires et qui peuvent influencer fortement la tolérance bactérienne et les stratégies d'adaptation contre les biocides. Dans cette étude, nous avons examiné comment le mode de vie « biofilm » influence la sélection de clones résistants aux antibiotiques, lorsqu'ils sont exposés à des biocides. Les biofilms de 9 souches d'E. coli isolées le long de la chaîne alimentaire ont été exposés pendant un mois à plusieurs biocides de différentes familles : le chlorure de benzalkonium (BAC), le N-(3-aminopropyl)-N-dodécylpropane-1,3-diamine (TMN), l’hypochlorite de sodium (SHY) et le polyhexaméthylène biguanide (PHMB). Chaque semaine la résistance à trois antibiotiques différents (rifampicine, gentamicine et ciprofloxacine) a été quantifiée. L'exposition à la TMN et au BAC a considérablement augmenté la quantité de clones résistants à la rifampicine, par rapport aux contrôles exposés à de l'eau. Le séquençage du génome entier (WGS) de 150 variants résistants a révélé des cibles génétiques récurrentes associées à chaque adaptation aux biocides. Parmi celles-ci, la TMN a particulièrement sélectionné des mutations dans les gènes de synthèse des lipopolysaccharides (en particulier des gènes impliqués dans la biosynthèse de l'antigène O). Les variants mutés dans le lipopolysaccharide ont ensuite été caractérisés. Ils possédaient des modifications de leurs propriétés membranaires, influant sur la perméabilité de leur membrane. Leur résistance à la rifampicine était faible, mais sans impact sur leur compétitivité. Des analyses supplémentaires ont révélé qu’ils avaient des capacités supérieures à croître sous forme planctonique en présence de biocide, et que certains variants avaient également une compétitivité accrue en biofilms, démontrant une adaptation aux deux modes de vie.

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Dates et versions

hal-04968999 , version 1 (27-02-2025)

Identifiants

  • HAL Id : hal-04968999 , version 1

Citer

Raphaël Charron, Pierre Lemée, Paméla Houée, Patricia Legrandois, Marine Boulanger, et al.. L’adaptation de biofilms de Escherichia coli aux biocides sélectionne des résistances à la rifampicine. Colloque du Réseau National Biofilms, Réseau National Biofilms, Nov 2024, Toulouse, France. ⟨hal-04968999⟩
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