Étude d’une combinaison phages- antibiotiques pour lutter contre des infections liées à des biofilms mono- espèce dans le contexte d’implants orthopédiques

Details

Supervisors

Van Bambeke, Françoise

Faculty

Faculté de pharmacie et des sciences biomédicales

Degree label

Master [120] en sciences biomédicales, à finalité approfondie

Abstract

Les implants orthopédiques représentent une avancée majeure en médecine moderne améliorant considérablement la qualité de vie de nombreux patients. Cependant, ces matériaux sont sujet à la colonisations bactérienne sous forme de biofilm responsable d’infections chroniques. Par définition, les biofilms sont une communauté complexe de microorganismes enfermés dans une matrice d’exopolysaccharides autoproduite. Ce mode de croissance complexe entraine une tolérance aux antimicrobiens signifiant que des concentrations 1000x supérieures à celles utilisées pour empêcher la croissance des bactéries planctoniques sont nécessaires pour agir sur les biofilms. Cette tolérance accrue et l’augmentation de bactéries multi-résistantes rendent ces infections difficiles à diagnostiquer et à traiter par les méthodes conventionnelles (chirurgies et antibiothérapies). Par conséquent, des approches alternatives ont été envisagées par les chercheurs, et la phagothérapie est l'une de ces nouvelles solutions thérapeutiques pour éradiquer les biofilms. Ce mémoire a pour objectif de comparer et d’évaluer, par rapport à des monothérapies, l’efficacité de différents traitements combinant des phages et des antibiotiques dans le but d’éradiquer des biofilms formés de P. aeruginosa. Ce dernier est un important pathogène opportuniste choisi en raison de sa grande résistance intrinsèque et de sa capacité à coloniser et survivre dans des environnements hostiles tels que la surfaces des biomatériaux. En outre, nous tenterons de déterminer dans quelle mesure un traitement combiné est le plus efficace, c’est-à- dire évaluer l’importance dans l’ordre d’exposition des phages et des antibiotiques. Selon de nombreuses études préliminaires la phagothérapie est une approche sûre et efficace pour lutter contre les infections causées par des biofilms au niveau d’implants orthopédiques. Nous avons tout d’abord développé un modèle expérimental in vitro de biofilm mono-espèce formé de PAO1. En parallèle, nous avons isolé, propagé et caractérisé de nombreux phages provenant de sources diverses, actifs contre P. aeruginosa. Ensuite, différentes expériences ont été réalisées dans lesquelles nous avons exposé les biofilms à plusieurs traitements (individuels, simultanés, séquentiels) et mesuré leur activité sur deux paramètres : la quantité de biofilm produite et la viabilité bactérienne. De plus, des images obtenues au microscope électronique à balayage nous ont permis de comparer la structure des biofilms après les différents traitements. Finalement, les phages ont été séquencés afin d’approfondir leur caractérisation.