Small Colony Variants de Staphylococcus aureus dans le contexte des infections orthopédiques : caractérisation et réponse aux antibiotiques en culture planctonique et en biofilm

Details

Supervisors

Van Bambeke, Françoise

Degree label

Master [120] en sciences biomédicales, à finalité approfondie

Abstract

Staphylococcus aureus (S. aureus) est retrouvé chez 30% des individus comme bactérie commensale. Il est également l’espèce la plus pathogène du genre Staphylococcus et cause de nombreuses infections dans différents tissus comme celles liées aux infections sur matériel orthopédique. S. aureus a une grande capacité d’adaptation aux environnements stressants notamment en formant des biofilms. Les biofilms entravent l’action des antibiotiques pour des raisons pharmacocinétiques et pharmacodynamiques. Dans le cadre des infections orthopédiques, il a été observé que la bactérie était capable d’adopter un phénotype « dormant » caractéristique appelé « Small Colony Variant » ou SCV dans les couches profondes du biofilm. Ce phénotype se caractérise par des changements métaboliques précis qui mènent à une croissance lente des bactéries. L’objectif principal de ce mémoire porte sur la capacité d’antibiotiques (amikacine, rifampicine, moxifloxacine) utilisés dans le traitement d’infections orthopédiques à induire un phénotype SCV chez S. aureus et l’étude de la réponse de ces SCVs aux antibiotiques dans les biofilms. Afin de mieux comprendre le phénotype SCV, celui-ci a été caractérisé selon différents critères et étudié dans un modèle de biofilm in vitro. En résumé, nos résultats démontrent que l’amikacine permet de sélectionner des SCVs à partir des souches de référence. Par ailleurs, la moxifloxacine a permis de sélectionner des SCVs à partir d’une souche clinique. Les SCVs sélectionnés à partir des différents antibiotiques diffèrent par leurs capacités à exprimer certains facteurs de virulence (hémolysine, protéine coagulase). De plus, les CMIs (concentrations minimales inhibitrices) des différents antibiotiques vis-à-vis des SCVs sont généralement élevées en comparaison à celles des souches parentales. De manière intéressante, la CMI de l’amikacine des SCVs révertants qui dérivent des souches de référence restent élevées. L’activité des antibiotiques a été examinée en parallèle sur des cultures planctoniques et des biofilms en comparant les effets sur les colonies parentales et les SCVs. Il a été observé que les antibiotiques sont plus actifs sur les suspensions planctoniques que sur les biofilms. Finalement, la biomasse des biofilms produits par les SCVs est similaire à celle des biofilms produits par les souches parentales. Seule la rifampicine semble avoir un effet sur la biomasse des biofilms.