Persistance et dissémination du plasmide pB10, vecteur de gènes de résistance aux antibiotiques, dans des biomasses issues de stations d'épuration d'eaux usées urbaines, Persistence and dissemination of the pB10 plasmid , vector of antibiotics resistance genes, in bacterial biomass from urban wastewater treatment plant

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http://www.cfcopies.com/V2/leg/leg_droi.php
http://www.culture.gouv.fr/culture/infos-pratiques/droits/protection.htm EcoleDoctoraleBioSE(Biologie-Santé-Environnement)
Thèse
Présentéeetsoutenuepubliquementpourl’obtentiondutitrede
DOCTEURDEl’UNIVERSITEHENRIPOINCARE
Mention:«SciencesdelaVieetdelaSanté»
parSébastienBONOT
PersistanceetdisséminationduplasmidepB10,vecteurdegènes
derésistanceauxantibiotiques,dansdesbiomassesissuesde
stationsd’épurationd’eauxuséesurbaines
Le2juillet2010
Membresdujury:
Rapporteurs: FabiennePETIT Professeur,Laboratoirem2cUMR6143CNRS-
UniversitédeRouen,MontSaintAignan
PascalSIMONET Docteur,LaboratoireAMPEREUMR 5005CNRS-
EcolecentraledeLyon,Ecully
Examinateurs: SophieCOURTOIS Docteur,CIRSEE– SuezEnvironnement,LePecq
PierreLEBLOND Professeur,LGEUMR 1128INRA-UniversitéHenri
Poincaré,Vandoeuvre-lès-Nancy
JeanClaudeBLOCK Professeur,DirecteurdeThèse,LCPMEUMR 7564
CNRS-UniversitéHenriPoincaré,Villers-lès-Nancy
ChristopheMERLIN Docteur,Co-directeurdethèse,LCPMEUMR7564
CNRS-UniversitéHenriPoincaré,Vandoeuvre-lès-
Nancy
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
LaboratoiredeChimiePhysiqueetMicrobiologiepourl’Environnement, UMR7564
CNRS, UniversitéHenriPoincaré, Nancy-Université, 405,ruedeVandoeuvre54600
Villers-lès-NancyEcoleDoctoraleBioSE(Biologie-Santé-Environnement)
Thèse
Présentéeetsoutenuepubliquementpourl’obtentiondutitrede
DOCTEURDEl’UNIVERSITEHENRIPOINCARE
Mention:«SciencesdelaVieetdelaSanté»
parSébastien BONOT
PersistanceetdisséminationduplasmidepB10,vecteurdegènes
derésistanceauxantibiotiques,dansdesbiomassesissuesde
stationsd’épurationd’eauxuséesurbaines
Le2juillet2010
Membresdujury:
Rapporteurs: FabiennePETIT Professeur,Laboratoirem2cUMR6143CNRS-
UniversitédeRouen,Mont Saint Aignan
PascalSIMONET Docteur,LaboratoireAMPEREUMR 5005CNRS-
EcolecentraledeLyon,Ecully
Examinateurs: SophieCOURTOIS Docteur,CIRSEE–Suez Environnement,LePecq
PierreLEBLOND Professeur,LGEUMR 1128INRA-UniversitéHenri
Poincaré,Vandoeuvre-lès-Nancy
JeanClaudeBLOCK Professeur,DirecteurdeThèse,LCPMEUMR7564
CNRS-UniversitéHenriPoincaré,Villers-lès-Nancy
ChristopheMERLIN Docteur,Co-directeurdethèse, LCPMEUMR 7564
CNRS-UniversitéHenriPoincaré,Vandoeuvre-lès-
Nancy
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LaboratoiredeChimiePhysiqueetMicrobiologiepourl’Environnement, UMR7564
CNRS, UniversitéHenriPoincaré,Nancy-Université, 405,ruedeVandoeuvre54600
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L’utilisationmassivedesantibiotiques, depuisles années50, génèreunelibérationimportante
de ces molécules dans l’environnement (excrétion via les urines et les fèces) que l’on peut
retrouver à des concentrations allant de 1 à 100 ng/L dans les eaux usées urbaines. Parce
qu’elle réunit microorganismes résistants et antibiotiques, la station d’épuration d’eaux usées
urbaines pourrait être une zone propice au transfert des gènes de résistance. Cependant, avec
sa position stratégique à l’interface entre les activités humaines et l’environnement, la station
d’épuration pourrait constituer un «rempart » contribuant à limiter leur dissémination dans
l’environnement.
Les paramètres qui influencent ces transferts dans les stations d’épuration sont encore mal
connus, en particulier du fait de limitations méthodologiques. Aussi l’objectif de notre travail
était de déterminer les facteurs environnementaux influant sur la stabilité et le transfert d’un
élément génétique mobile modèle, le plasmide pB10, dans des communautés bactériennes
(biomasses de stations d’épuration et sédiments de rivière) maintenues en microcosmes.
Jusqu’à présent, les transferts de gènes de résistance ont été principalement étudiés avec des
méthodes reposant sur la culture de microorganismes sur milieux sélectifs, dont nous savons
aujourd’hui qu’elles sous-estiment les phénomènes observés. Aussi, nous avons élaboré une
approche basée sur la PCR quantitative pour détecter la dissémination d’un ADN mobile
modèle amené via une bactérie hôte E. coli DH5!. Les couples amorces/sondes très
spécifiques ont pu être élaborés en tirant profit dela structure mosaïque du génome bactérien.
L’approche proposée repose sur des mesures comparées du nombre de plasmide pB10 et de
son hôte bactérien DH5! au cours du temps, où une augmentation du rapport (pB10/DH5!)
implique une dissémination du plasmide vers les bactéries indigènes. Outre l’intérêt du
développement méthodologique proposé, cette méthode a permis d’évaluer l’incidence de
quelques paramètres environnementaux sur la dissémination d’un ADN au sein de
communautésmicrobiennes complexes. Deux groupesdefacteursont puêtredistingués selon
qu’ilsinfluencent lapersistanceduplasmidepB10danslescommunautésdanssonhôteinitial
(oxygénation/brassage, ajout d’antibiotiques en concentrations sub-inhibitrices comme
l’amoxicilline et le sulfaméthoxazole fréquemment retrouvés en station d’épuration) ou/et
qu’ils favorisent sa dissémination dans les communautés bactériennes (biofilms, sédiments).
Sans induire de transferts génétiques, les antibiotiques testés, même en concentrations sub-
létales, pourraient participer à la dissémination de gènes de résistance en favorisant leur
persistance.
antibiotiques, gènes de résistance, transferts horizontaux, stations d’épuration
d’eauxuséesurbaines, sédimentsderivière, PCRquantitative, plasmidepB10.
Laboratoire de Chimie Physique et Microbiologie pour l’Environnement UMR 7564
405, rue deVandoeuvre
54600 Villers-lès-Nancyol
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The widespread use of antibiotics since the 50s, generates a significant release of these
molecules in t