Inserm U722
 
 
 
 
Adaptation aux variations d’environnement des souches commensales de Escherichia coli
David SLURNIK
8 novembre 2007

Objectif et méthodologie :

E. coli est l’entérobactérie principale de la flore commensale intestinale. Elle est également une des principales causes d’infection bactérienne chez l’homme. Au cours de notre travail de thèse nous avons étudié l’adaptation de cette espèce à la pression de sélection antibiotique, vers la résistance, actuellement un problème majeur de santé publique. Pour cela, nous avons analysé les variations de diverses caractéristiques (phénotype de résistance aux antibiotiques et au mercure, intégrons, diversité, répartition phylogénétiques, association à la virulence) liées à la résistance chez des échantillons de souches intestinales humaines et animales, recueillies dans des environnements spécifiques et contrastés.

Résultats/discussion :

Nous avons constaté que la résistance aux antibiotiques, reflétée par un score de résistance, augmentait progressivement chez les animaux en fonction de la proximité de l’homme, considéré comme une source d’exposition aux antibiotiques, variant de 0%, pour les animaux vivant dans un environnement avec une d<1h/km2, à 19% pour les animaux domestiques. La prévalence des intégrons augmentant de 0% à 16%. Parallèlement, la structure phylogénétique de la population d'E. coli évoluait avec, d’une part, une augmentation progressive des souches du groupe A (de 30% à 40%) et une diminution de celles du groupe B2 (de 20% à 7%) et d’autre part, une diminution significative de la diversité des souches, passant de 2,3 souches/sujets à 1,9 souches/sujets, p<0.05%. Cette adaptation à la proximité de l’homme suggère que les flores commensales animales pourraient devenir un réservoir secondaire favorisant la dissémination de la résistance aux antibiotiques.

Les caractéristiques de la flore commensale de sujets vivant expatriés à Cayenne étaient intermédiaires entre celles de résidents Wyampi et celles des français métroplitains (Bretons), tant au niveau : (i) de la résistance aux antibiotiques au sein de la flore sous dominante, (ii) de la prévalence des intégrons, 11%, vs 7% (Wyampi) et 16% (Bretons), (iii) des groupes phylogénétiques, avec moins de portage du groupe A (56%) que chez les Wyampi (84%) et moins de portage de B2 (16%) que chez les bretons (56%) et (iv) de la diversité, passant de 2 souches/sujets (Bretons) à 2,3 souches/sujets (expatriés) et 3,1 souches/sujets (Wyampi) ; suggérant une adaptation des E. coli lors de l’expatriation.

Enfin la résistance au mercure (résistance phénotypique associée à la présence du gène mer) était plus élevée chez les Wyampi (36%) que chez les Bretons (20%) et les expatriés (18%) suggérant l’adaptation d’E. coli à une source d’exposition mercurielle dans l’environnement des Wyampi.

Conclusion :

Nos résultats suggèrent qu’au sein du tube digestif, E. coli arrive à s’adapter aux variations de pression antibiotique, par une augmentation de la prévalence de souches résistantes, des supports moléculaires de la résistance et par une modification de paramètres associés tel les groupes phylogénétiques et la diversité intra-hôte.

Mots clefs : Intégrons, phylogénétique, mercure, E. coli, facteurs de virulence, diversité, commensal.