L’utilisation de deux protocoles de décontamination comportant d’une part des antibiotiques topiques, la polymyxine E et la tobramycine en administration nasale, oropharyngée et digestive (protocole polymyxine /tobramycine), à la mupirocine nasale et la toilette cutanée à la chlorhexidine (Hibiscrub®) (protocole mupirocine / chlorhexidine) a réduit de façon significative l’ensemble des IAs chez les patients intubés, alors que chaque protocole utilisé seul s’est révélé inefficace. L’utilisation de la décontamination par le protocole mupirocine / chlorhexidine contribue à contrôler l’épidémiologie du S aureus résistant à la méticilline (SARM) en réanimation en réduisant les IAs dues à ce germe chez les patients intubés et en permettant d’obtenir un taux acceptable de décolonisation chez les patients colonisés. L’augmentation significative des infections à SARM observée sous l’effet de la décontamination par polymyxine / tobramycine seule dans une situation hautement endémique pour le S aureus résistant à la méticilline de la fin des années 90 nécessiterait d’être réévalué dans l’épidémiologie actuelle. Le dépistage systématique, les mesures d’isolement contact, et la décolonisation des porteurs de SARM par le protocole mupirocine / chlorhexidine ne se sont pas avérés utiles sur l’acquisition de SARM en réanimation (colonisation ou infection) par opposition aux mesures générales de prévention horizontale comportant en particulier le renforcement de l’hygiène des mains. Enfin, l’utilisation en routine de la décontamination multiple par polymyxine E, tobramycine plus amphotéricine B en administration oropharyngée et gastrique associée au protocole mupirocine / chlorhexidine chez les patients intubés a été associée à une importante diminution à court terme de l’ensemble des infections acquises, en particulier celles liées aux dispositifs invasifs, mais aussi celles liées à des bacilles à Gram négatif multirésistants, dans une situation de niveau modéré de multirésistance aux antibiotiques. / The combination of two decontamination regimens utilizing (1) selective digestive decontamination (SDD) with topical antimicrobials (polymyxin E and tobramycin [P/T]) administered in the nostrils, the oropharynx and and the digestive tract with (2) nasal mupirocin and chlorhexidine (Hibiscrub®) body wash (mupirocin/chlorhexidine [M/C]) signicantly reduced all-cause acquired infections in intubated patients in the intensive care unit (ICU), whereas each regimen alone was ineffective. The use of the M/C regimen was able to control the meticillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) endemicity in the ICU because it significantly reduced MRSA acquired infections in intubated patients and was associated with an acceptable decolonisation rate in MRSA carriers. The significant increase in MRSA infections associated with the use of P/T during a period highly endemic for MRSA at the end of the 1990s would require further reassessment due the recent change in MRSA epidemiology. Systematic screening, contact precautions and decolonisation of MRSA carriers with M/C did not provide an individual benefit on the acquisition (colonisation or infection) of MRSA in the ICU as compared to general horizontal prevention measures, particularly the promotion of hand hygiene. Finally, the routine use of a combined decontamination using oropharyngeal and digestive polymyxin E, tobramycin and amphotericin B with the M/C regimen in intubated patients was associated with a substantial reduction at one year of all-cause acquired infections, particularly those associated to invasive devices and those involving multi-drug-resistant Gram negative bacilli, in an ICU with low endemicity of antibiotic resistance.

Le confinement des antibiotiques dans des matrices inorganiques, constituent une classe de matériaux particulièrement bien adaptée, pour la conservation de leurs activités. Cette thèse à pour objectifs: (1) d’établir une corrélation entre la localisation des antibiotiques dans les matrices HDL et leur activité antibactérienne, (2) de définir la matrice la plus adéquate pour protéger les antibiotiques de la dégradation thermique et/ou photonique. Nous nous sommes intéressés à étudier l’influence de la localisation de l’antibiotique dans le matériau sur son activité antibactérienne, et de vérifier si la phase HDL peuvent protéger les antibiotiques de la dégradation thermique et/ou photonique.Dans ces travaux, nous avons utilisé des hydroxydes doubles lamellaires (HDL) de type Zn2Al, Mg2Al, Ni2Al et Mn2Al comme des supports pour différentes types d’antibiotiques (cycline, polypeptide et enzymatique). Nous avons étudié l’immobilisation de deux antibiotiques de types cyclines tetracycline (TCH) et oxytetracycline (OXY), par deux méthodes (la coprécipitation et l’échange anionique). Nous avons étudié l’impact de l’irradiation du UV ou/et stockage à différentes températures (30, 60 et 120°C) pour évaluer leurs activités antibactériennes. Les résultats ont montré que les antibiotiques sont localisés à la surface des grains de la phase HDL. Les matériaux préparés par coprécipatation présentent un taux de relargage et une activité antibactérienne plus importante que celles préparé par échange anionique. Une baisse significative de l’activité antibactérienne après un stockage à haute température et l’exposition à la lumière UV est observée. Cela permet de conclure que la phase HDL accélère la dégradation des antibiotiques sous l’effet du température et la lumière UV. Nous avons étudié l’immobilisation de la nisine dans des différentes phases HDL, en tenant compte de l’effet du rapport molaire, l’effet de matrice, l’effet de l’anion et l’effet de morphologie. Les résultats ont montré que l’immobilisation de la nisine dans les différentes phases HDL n’affecte pas son activité antibactérienne à 4°C. En revanche, on remarque que l’activité de la nisine est moins sensible à la température quand elle est confinée.. La localisation de la nisine joue donc un rôle très important dans la meilleure protection de l’activité antibactérienne. Enfin nous avons effectué l’immobilisation du lysozyme dans les différentes phases HDL. Nos résultats ont montré que, le lysozyme est localisé à la surface des grains du matériau, on note un abattement plus important pour le lys libre que lYS adsorbé. Cela peut être du à une dénaturation du site enzymatique. / The confinement of antibiotics in inorganic matrices results in a class of materials particularly suitable for the conservation of their activities. This thesis aims to: (1) establish a correlation between the localization of antibiotics in HDL matrices and their antibacterial activity, (2) define the most appropriate matrix to prevent the antibiotics thermal and / or photon degradation. We were interested in studying the influence of the antibiotic localization in the material and the effect on the material antibacterial activity and whether the HDL phase can protect the antibiotics from thermal and / or photon degradation.In this work, we used double lamellar hydroxide (HDL) type Zn2Al, Mg2Al, Ni2Al and Mn2Al as supports for different types of antibiotics (cyclin, polypeptide and enzymatic). We investigated the immobilization of two cyclin types tetracycline (TCH) and oxytetracycline (OXY), by two methods (coprecipitation and anion exchange). We investigated the impact of UV irradiation and / or storage at different temperatures (30, 60 and 120°C) to evaluate their antibacterial activities. The results showed that the antibiotics are localized on the grain surface of the HDL phase. The materials prepared by coprecipitation have a higher release rate and antibacterial activity than those prepared by anion exchange. A significant decrease in the antibacterial activity after storage at high temperature and exposure to UV light was observed. This leads to the conclusion that the HDL phase accelerates the degradation of antibiotics under the effect of temperature and UV light. We investigated the immobilization of nisin in different HDL phases, taking into account the effect of the molar ratio, of the matrix, of the anion and the morphology. The results showed that the immobilization of nisin in the different HDL phases does not affect its antibacterial activity at 4°C. On the other hand, we noteiced that the activity of nisin is almost temperature sensitive under confinement. The localization of nisin plays therefore a very important rolefor the best protection of the antibacterial activity. Finally, we immobilized lysozyme in the various HDL phases. Our results showed that lysozyme is localized on the surface of the material grains, one notes a more important abatement for free lys than adsorbed LYS. This can be due to denaturation of the enzyme site.

Les bactéries de l'environnement et du sol en particulier sont des producteurs actifs de molécules antibiotiques et les composés antibiotiques utilisés en médecine ont pour la plupart été isolés de bactéries saprophytes du sol qui ont elle mêmes développé une variété de mécanismes pour contrer les effets des antibiotiques conduisant à un arsenal de gènes de résistance à des antibiotiques dans l'environnement (ARGD). Une évaluation de l'abondance et de la diversité en terme de gènes de résistance à des antibiotiques a donc été conduite. Pour cette analyse, nous avons compilé 71 jeux de données de séquences d'ADN métagénomique environnementale variées: océans, et identifié des gènes de résistance pour chacun d'eux. Le sol est confirmé par cette étude comme un environnement extrêmement divers en terme de résistance à des antibiotiques. Cet étude in silico a été complété d'abord par une approche en microcosmes visant à étudier les effets soit de pollution soit par des molécules antibiotiques pures, soit par des effluents de ferme utilisés pour la fertilisation des sols. Les microcosmes de sols ont été incubés pendant 6 mois au laboratoire en conditions contrôlées. L'abondance de gènes de résistance à des antibiotiques a été évaluée au cours du temps par PCR quantitative. Une seconde étude visant à évaluer l'impact de la consommation de molécules antibiotiques par une population humaine sur son environnement immédiat, dont le sol, a été entreprise. Le village de Trois-Sauts est situé sur les berges du haut-Oyapock en Guyane Française. Les prescriptions antibiotiques sont très récentes dans cette région et les molécules distribuées ont été précisément répertoriées. Un transect de sol de 3km a été échantillonné chaque 600m afin de vérifier l'existence d'un gradient d'anthropisation entre le village (0m) et les échantillons de forêt les plus distants (3000m). Tous nos résultats confirment la présence à une forte abondance de gènes de résistance à des antibiotiques dans l'environnement, et en particulier dans le sol. Les facteurs à l'origine de la sélection et de la dissémination des gènes de résistance restent cependant difficiles à appréhender dans des environnements aussi complexes. C'est cependant avec une meilleure compréhension des phénomènes conduisant à l'émergence et à la dissémination des gènes de résistance à des antibiotiques au sein des flores pathogènes, depuis leur réservoir environnemental, que nous pourrons agir en vue de préserver les antibiotiques encore actifs aujourd'hui et ceux encore à développer. / Environmental bacteria and especially soil bacteria are active producers of antibiotic molecules and most drugs used nowadays are isolated from saprophytic soil bacteria and these microorganisms have also evolved numerous resistance pathways leading to an arsenal of Antibiotic Resistance Genes Determinants (ARGD) known as the environmental resistome. A survey of ARGD prevalence is required in order to characterize this natural phenomenon with critical implications in our current infectious diseases management. In order to perform such analysis we compiled a set of 71 metagenomic datasets from various environmental origins: soils, oceans, lakes, human feces, indoor air, etc., and compared their sequences with a database of known antibiotic resistance gene determinants (ARGD). ARGD-annotated reads are found in every environment analyzed confirming their ubiquity. Soil is found to be the richest and shares a large part of ARGD with the human gut microbiome, indicating ARGD transfers between these environments. Experiments using qPCR and metagenomic DNA sequencing on soil samples from two sites with known and distinct antibiotic pollution history were conducted to understand how ARGD abundance and diversity in soil are affected when impacted by antibiotic molecules. The first site is a reference soil from a long-term experiment without history of antibiotic pollution (Rothamsted Park Grass, UK). Soil microcosms are setup with addition of either antibiotic-containg animal manure or pure molecules and incubated for 6 months to monitor changes in ARGD concentration following these perturbations. Our second study-site is a very remote settlement in French Guiana where antibiotics are available since recently and may have impacted the local soil microbial community. Soil samples are taken following a line-transect going from the village (antibiotic source) to 3km deep in the forest in a gradient of human-impact. Our results all confirm prevalence of ARGD in soil at significant abundance but also that ARGD distribution is more correlated to environmental factors such as soil type, microbial taxonomy composition or microcosms incubation conditions than antibiotic molecules exposure in both sites. Pathogens ARGD diversity is far lower than ARGD diversity found in the environment and not all the soil resistome is readily accessible for transfer. In order to characterize the soil mobile gene pool, a strategy is proposed to isolate specifically mobile DNA directly from the environment for sequencing purposes. Better knowledge on the microbial ecology factors limiting ARGD transfers to pathogens may greatly help us reduce the current threat on our limited medical antibiotic molecules resource.

Thèse d'exercice : Pharmacie : Université de Nantes : 2004. / Bibliogr. f. 96-99 [46 réf.].

Reproduction de : Thèse d'exercice : Chirurgie dentaire : Nantes : 2008. / Bibliogr.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2003. / Titre de l'écran-titre (visionné le 29 novembre 2004). Bibliogr.

Pseudomonas aeruginosa (Pa) est un pathogène opportuniste et constitue un facteur de morbidité et de mortalité important chez les patients atteints de fibrose kystique II est responsable d'infections pulmonaires chroniques. Sa capacité à se maintenir chez l'hôte et à causer des infections résulte de l'expression de nombreux facteurs de virulence. Le traitement à l'aide d'antibiotiques fonctionne pour une durée limitée selon la capacité de Pa à développer de la résistance. Il est donc impératif de trouver d'autres alternatives afin de traiter les patients atteints de ce type d'infections chroniques. Les peptides antibactériens sont une des avenues envisagées puisque leurs cibles sont différentes et qu'ils n'engendrent pas de résistance. Par contre, les modes d'action des peptides antibactériens comme la pré-élafine sont encore mal connus. La pré-élafine est une protéine humaine sécrétée notamment par les cellules épithéliales. Elle possède des propriétés inhibitrices contre certaines peptidases à serine ainsi que des propriétés antimicrobiennes contre différentes souches de levures et de bactéries, incluant Pa. Nous avons étudié le mode d'action antibactérien de la pré-élafine contre Pa à l'aide de différentes approches. Nous avons d'abord observé que toutes les souches de Pa ne sont pas affectées de la même manière par la pré-élafine. La souche PA33348 est particulièrement sensible. Nous avons montré que cette hypersensibilité résulte de l'inhibition spécifique par le domaine élafine d'une peptidase sécrétée par cette souche, la peptidase IV, ce qui, affecte la croissance et/ou la viabilité en milieu complexe. Nous avons également montré que la pré-élafine et chacun de ses deux domaines se lie aux membranes. Le domaine N-terminal, ou cementoïne, qui est polycationique se lie plus particulièrement aux membranes chargées négativement. À l'aide de différentes techniques dont le dichroïsme circulaire et la résonance magnétique nucléaire, nous avons montré que ce domaine est peu structuré en solution aqueuse, mais adopte une conformation en hélices a dans un environnement hydrophobe. Cette caractéristique est commune à un grand nombre de peptides antimicrobiens, la plupart ayant la capacité de détruire l'intégrité des membranes microbiennes. Toutefois, et contrairement à ces peptides, les domaines cementoïne, élafine et la pré-élafine ne possèdent qu'une faible activité lytique. Par contre, nos résultats suggèrent que la pré-élafine aurait la capacité de traverser les membranes biologiques sans causer de lyse. Bien que d'autres expériences soient nécessaires pour confirmer cette hypothèse de la translocation au travers des membranes de la pré-élafine, nous avons montré que in vitro le domaine élafine et la pré-élafine, mais non la cementoïne, peuvent se lier à l'ADN. De plus nous avons noté une corrélation entre cette caractéristique et le fait que ces deux peptides permettent de diminuer l'expression de plusieurs facteurs de virulence de Pa. En résumé, nos travaux ont contribué à mieux comprendre les mécanismes d'action de la pré-élafine contre Pa. Cette protéine pourrait devenir une solution dans le traitement des patients atteints de fibrose kystique. Des études à l'aide de modèles animaux seraient le moyen idéal de confirmer notre travail et poursuivre la recherche sur le potentiel thérapeutique de la pré-élafine ou de ses domaines.

L’impact des infections bactériennes couplé à l’émergence des mécanismes de résistance aux antibiotiques suscite un besoin urgent de nouvelles classes d’agents antibactériens. D’ailleurs, la résistance du pathogène opportuniste P. aeruginosa diminue l’efficacité de traitement et met en danger la vie des personnes infectées. Dans le but d’identifier de nouveaux antimicrobiens, nous exploitons la machinerie de division cellulaire bactérienne en tant que cible. Ainsi, les protéines de division cellulaire FtsZ et FtsA de P. aeruginosa ont été utilisées afin d’identifier des inhibiteurs protéiques spécifiques à l’aide de la technique de présentation phagique. Nous avons identifié des peptides détenant une affinité pour les enzymes FtsZ et FtsA puis nous avons caractérisé 3 peptides inhibiteurs de l’activité GTPase de FtsZ. Le peptidomimétisme devrait permettre le développement d’une nouvelle classe d’agents antimicrobiens à partir de ces peptides. / The impact of bacterial infections and emergence of antibiotic resistance led to a serious need to develop new class of antibacterials. The acute resistance of the opportunistic pathogen Pseudomonas aeruginosa lowers the treatment efficiency of infected cystic fibrosis patients and immuno-compromised individuals. In the perspective of finding new antimicrobial agents, we are using the bacterial cell division machinery of as a new target. Thus, P. aeruginosa cell division proteins FtsZ and FtsA have been used to identify inhibitory peptides with the phage-display technique. We identified FtsZ and FtsA tight binding peptides and we characterized three inhibitory peptides of FtsZ GTPase activity. Peptidomimetism will allow the development of new antimicrobial agents with these leader peptides.

La résistance aux antibiotiques est devenue un problème majeur dans la prévention et le traitement des infections bactériennes. Comme elles démontrent des activités inhibitrices in vitro contre un grand nombre de bactéries pathogènes cliniquement importantes, les bactériocines sont de plus en plus considérées comme une alternative potentielle aux antibiotiques conventionnels. Malgré cet énorme potentiel, leur utilisation est grandement limitée par les coûts élevés associés à leur production par fermentation. La synthèse chimique de ces dernières a été envisagée, mais aucune approche n’a donné jusqu’à maintenant un rendement qui puisse faire diminuer significativement les coûts de production. Dans le but de développer une voie de synthèse efficace pour ces peptides antibactériens, nous avons utilisé comme modèle la pédiocine PA-1, une bactériocine de classe IIa avec une activité anti-Listeria. L’optimisation de l’approche synthétique nous a permis d’augmenter les rendements de 1% à 45% et de concevoir des analogues avec des propriétés pharmacologiques améliorées comme une plus grande résistance à l’oxydation et à la lyse enzymatique. Cette importante réalisation nous a non seulement permis de produire la bactériocine en grande quantité, mais aussi déterminer sa structure tridimensionnelle et d’évaluer son impact sur le microbiote au niveau du tractus gastro-intestinal humain. L’approche développée s’est également avérée efficace pour la production d’autres bactériocines de la classe II comme la bactofencine A et permet de cibler davantage de pathogènes qu’on retrouve dans les différents secteurs alimentaire, vétérinaire et médical. En plus de décrire la synthèse et les études structure-activité de la bactofencine A, cet ouvrage présente les stratégies utilisées pour produire et déterminer la structure de la pédiocine PA-1 ainsi que les études sur son activité antimicrobienne et ses effets sur le microbiote dans le tractus gastro-intestinal. / Antibiotic resistance has become a major problem in the prevention and treatment of bacterial infections. As they demonstrate in vitro inhibitory activities against a large number of clinically important pathogenic bacteria, bacteriocins are increasingly seen as a potential alternative to conventional antibiotics. Despite this enormous potential, their use is greatly limited by the high costs associated with their production by fermentation. The chemical synthesis of the latter has been considered, but no approach has yielded so far a yield that can significantly reduce production costs. In order to develop an efficient synthetic route for these antibacterial peptides, we used as model the pediocin PA-1, a class IIa bacteriocin with anti-Listeria activity. Optimization of the synthetic approach allowed us to increase yields by 1% to 45% and to design analogues with improved pharmacological properties such as greater resistance to oxidation and enzymatic lysis. This important achievement allowed us to not only produce bacteriocin in large quantities but also to determine its three-dimensional structure and to evaluate its impact on the microbiota in the human gastrointestinal tract. The approach developed has also been shown to be effective for the production of other class II bacteriocins such as Bactofencin A and allows targeting more pathogens found in the different food, veterinary and medical sectors. In addition to describing the synthesis and structure-activity studies of Bactofencin A, this book presents the strategies used to produce and determine the structure of pediocin PA-1 as well as studies on its antimicrobial activity and its effects on microbiota. the gastrointestinal tract.

En endodontie, les peptides antimicrobiens (AMP) pourraient résoudre les limitations potentielles liées à l'utilisation d'antibiotiques. L’objectif de cette étude était d’évaluer l’effet du KSL-W sur l’adhésion, la prolifération et la migration des cellules souches de la pulpe dentaire (DPSC). Méthodes : Les DPSC ont été cultivées en présence et en l'absence de KSL-W à différentes concentrations ou d’une combinaison de deux (ciprofloxacine et métronidazole ; DAP) ou trois (ciprofloxacine, métronidazole et minocycline ; TAP) antibiotiques. L'adhésion cellulaire a été évaluée à l’aide de coloration au cristal violet et d’observations microscopiques. La viabilité/l’activité métabolique (V/AM) des DPSC a été étudiée par un test MTT. L'effet de KSL-W sur la migration cellulaire / la guérison des blessures a été évaluée à l'aide du test de blessure de la culture dite ″scratch test″. Les données collectées ont été analysées par ANOVA. Une différence significative a été considérée à P ≤ 0.05. Résultats : Le KSL-W n’a pas d’effet inhibiteur sur l’adhésion des DPSC, comparativement au DAP et au TAP. Ces observations sont confirmées par nos analyses de viabilité/activité métaboliques (V/AM) des cellules. En effet, les résultats du MTT ont montré une V/AM plus adéquate en présence de KSL-W. À titre d’exemple, les cellules en présence de KSL-W à 10 et 50 µg/ml, montrent une V/AM comparable au contrôle (cellules non traitées). Il est important de noter que le KSL- W a favorisé la migration cellulaire après une blessure. Les DPSC ont pu migrer et recouvrir la blessure plus rapidement avec KSL- W qu’avec les antibiotiques. Conclusion : Comparativement aux antibiotiques, le KSL-W n’a pas d’effets négatifs sur l'adhésion et la V/AM. Ce peptide semble favoriser la migration cellulaire. Ces travaux suggèrent l’utilisation du KSL-W comme un agent antimicrobien pouvant être utilisé en endodontie.