Notre travail de thèse a porté sur la recherche des bactéries multirésistantes zoonotiques dans les fèces des animaux du bassin méditerranéen, région pour laquelle peu de données sont disponibles. Cette thèse s’articule autour de quatre objectifs principaux ; (1) épidémiologie et prévalence des bactéries productrices de β-lactamases et de carbapénèmases chez les poulets d’Algérie, (2) étude et détection de la résistance plasmidique à la colistine chez les animaux d’Algérie, (3) recherche de vecteur et/ou réservoirs de bactéries zoonotiques résistantes à la colistine, (4) épidémiologie des bactéries résistantes à la colistine chez les humains en France, au Laos et au Liban. A travers ces investigations nous avons montré l’émergence et la dissémination du gène mcr-1 chez les animaux (poulets et caprins) dans plusieurs sites en Algérie. Nous avons également rapporté la détection de souches résistantes à la colistine dans des isolats humains en France et au Liban. Ces travaux ont participé à la description de l’épidémiologie du gène mcr-1 dans le monde chez les animaux et les humains et soulèvent la question du devenir de l’usage de la colistine chez l’homme et l’animal. Pour faire face à ces risques, nous pensons que des mesures de restriction d’usage des antibiotiques (y compris de la colistine) chez les animaux doivent s’appliquer, notamment en Algérie, pour limiter la propagation de ces gènes de résistance à l’homme. Il apparait donc nécessaire et urgent de mettre en place des enquêtes de surveillance de l’usage des antibiotiques chez les animaux notamment en Algérie pour éviter la propagation de souches résistantes chez l’homme. / This thesis is divided into 6 chapters with four objectives; (1) the epidemiology and prevalence of β-lactamases in chickens from Algeria, (2) contribution to the study and detection of plasmid resistance to colistin in animals from Algeria, (3) vectors/ reservoirs of zoonotic bacteria resistant to colistin, and (4) Epidemiology of bacteria resistant to colistin in humans in France, Laos and Lebanon.Throughout these investigations, we can conclude that there is an emergence and spread of mcr-1 in animals (chickens and goats) in several sites in Algeria. We also noted the detection of colistin-resistant bacteria in human isolates in France and in Lebanon. This indicates a spread of mcr-1 and colistin resistance genes worldwide in animals and humans and raises the question on the colistin usage in animals. To prevent this end, we believe that restrictions on the use of antibiotics (including colistin) should be applied, particularly in Algeria, to limit the spread of these resistance genes. Use control of colistin should be routinely performed in humans and animals through colistin resistance surveys in animals and humans.

Cette thèse recouvre une période de 15 ans de lutte contre la diffusion hospitalière des bactéries multi-résistantes aux antibiotiques (BMR) au sein d’un CHU parisien pilote. Elle intègre plusieurs études axées sur les outils informatiques de surveillance, la maîtrise de la transmission croisée, et le bon usage des antibiotiques. La configuration d'une base de données dédiée, concentrant l'ensemble des données de la résistance, doit intégrer des critères de requêtes épidémiologique précis, normalisés, et reproductibles. Des variations significatives du taux de Staphylococcus aureus résistant à la méticilline (SARM) ont été observées en fonction de la méthode d'élimination des doublons utilisée (de 27,6% à 33,8%), et l’extrapolation des résultats annuels à partir de données colligées sur des unités de temps plus courtes, mésestime la valeur annuelle de l’incidence du SARM (de -42% à +30%). Ces variations peuvent influer sur l'interprétation des indicateurs relatifs au SARM. L'alerte électronique BMR, en avertissant les soignants de la réadmission d'un patient porteur au sein de leur unité, a permis d'optimiser la compliance aux mesures de précautions contact complémentaires (15% avant vs 90,2% après), et de participer à la diminution de l’incidence du SARM (1,07 en 2002 vs 0,37 en 2012). Elle a également mis en évidence la forte pression de colonisation due aux patients SARM réadmis, 46% des patients porteurs étant réadmis au moins une fois dont les 2/3, moins de trois mois après leur sortie. En réanimation, 1/5 des patients sont porteurs d’Entérobactéries productrices de béta-lactamase à spectre étendu (EBLSE) et/ou hyperproductrices de céphalosporinase (HP-CASE), les taux de portage à l’admission étant respectivement de 79,2% et 48,1% rapportés à l’ensemble des patients porteurs. Aucune stratégie de dépistage n’assure une identification de 100% des patients porteurs, la discontinuité de portage au cours du séjour concernant la majorité des patients. Le remplacement de la ceftriaxone par le cefotaxime a permis de ralentir la progression de l'incidence des HP-CASE. Enfin, l’optimisation du dépistage des EBLSE par l'évaluation puis l'utilisation de robots et de milieux de culture dédiés, a permis de gérer l’inflation des échantillons de dépistage / This work describes 15 years of fight against the spread of multi-drug resistant bacteria (MRB) in a tertiary care hospital, and includes several published studies focused on monitoring systems, cross-transmission control, and antibiotics policy. Data processing plays a crucial role in monitoring MRB. The configuration of a dedicated database, concentrating all resistance data, has to include accurate, standardized, and reproducible epidemiological settings. Significant changes in the methicillin-resistant staphylococcus aureus (MRSA) rate were observed, according to the method used to remove duplicates (27.6% to 33.8%), and the extrapolation of annual results from data collected from shorter period length, underestimates the annual value of MRSA incidence (from -42% to + 30%). These variations may affect the interpretation of MRSA official indicators. The MRB electronic alert, used to warn the staff of the readmission of a previously known colonized patient, conducted to increase the compliance for implementation of infection control measures (15% before vs 90.2% after), and participated in reducing the MRSA incidence (1.07 in 2002 vs. 0.37 in 2012). It also highlighted the strong colonization pressure due to readmitted MRSA colonized patients, since 46% of them were readmitted at least once, readmissions occurring less than three months after discharge in 2/3 cases. In intensive care units, 1/5 patient are colonized by Enterobacteriaceae producing broad spectrum beta-lactamase (ESBL) and/or high level cephalosporinase (HL-CASE), rates at admission being respectively 79.2% and 48.1% when considering all colonized patients. No screening strategy is able to detect 100% of colonization situations, the discontinuity of colonization during the hospital stay concerning a majority of patients. A significant inflexion in the slope in the HL-CASE incidence curve occurred after the substitution of ceftriaxone by cefotaxime. Finally, the optimization of ESBL screening by the assessment and then the use of a robot and dedicated culture media, allowed managing the increased number of screening specimens

I) Définition du problèmeL’infection urinaire (IU) est une maladie infectieuse fréquente chez l’enfant, nécessitant un diagnostic rapide et une antibiothérapie efficace parce qu’elle peut être associée à un risque avéré de complications graves. Une étude préliminaire en 2010-2012 chez l’enfant Vietnamien atteint d’une IU fébrile a mis en évidence les difficultés liées au diagnostic et à sa prise en charge :l’absence de dépistage de l’IU chez l’enfant fébrile sans foyer clinique, l’émergence de bactéries Gram-négatifs multirésistantes et le traitement antibiotique empirique inapproprié. Dans le cadre de la coopération Belgo-Vietnamienne, nous avons dès lors réalisé trois études prospectives en Belgique concernant le diagnostic et le traitement des IU chez l’enfant. A partir des résultats de ces études, nous voudrions voir quels sont les attitudes thérapeutiques potentiellement transposables en termes coût-bénéfice chez l’enfant Vietnamien atteint d’une IU fébrile.II) ObjectifsA partir d’une étude préliminaire sur les difficultés liées à la prise en charge de l’enfant Vietnamien fébrile avec IU dans un hôpital tertiaire d’Ho Chi Minh Ville (HCMV) et l’analyse du taux de résistance des germes uropathogènes rencontrés, nous avons mené à l’hôpital des enfants Reine Fabiola (HUDERF) en Belgique trois études cliniques impossibles à réaliser au Vietnam à cause des difficultés logistiques.- La première a été de comparer la performance de deux méthodes de dépistage de l’IU :la tigette et l’examen cytologique de l’urine par cytométrie de flux chez les enfants fébriles se présentant au service des urgences.- La deuxième a évalué le changement du profil de la résistance en 10 ans aux antibiotiques des germes uropathogènes chez les enfants Belges présentant une IU fébrile.- La troisième a testé l’efficacité et la faisabilité d’un traitement antibiotique par voie orale des IU fébriles chez l’enfant.III) MéthodologieL’étude préliminaire au Vietnam est réalisée à l’hôpital pédiatrique Nhi dong 2, HCMV de Juillet 2010 à Novembre 2012 chez 216 enfants hospitalisés pour une IU fébrile.Les trois études belges ont concerné deux cohortes d’enfants traités pour une IU fébrile à l’HUDERF pendant deux périodes :2006-2008 et 2013-2015 :- La première cohorte comprend 1106 enfants fébriles (1246 épisodes) dépistés pour une IU par tigette et cytomètre au service des urgences de l’HUDERF de Juillet 2006 à Juillet 2008. Parmi ces enfants, 198 enfants (221 épisodes) ont été diagnostiqués avec une IU fébrile. - La deuxième cohorte comprend 196 enfants (208 épisodes) traités pour IU fébrile à l’HUDERF d’Octobre 2013 à Octobre 2015. L’évolution des données cliniques et biologiques des enfants traités oralement a été évaluée.IV) Résultatsa) Étude préliminaire au VietnamParmi les 216 enfants fébriles (âge médian :11 mois, extrêmes :3 mois–15 ans) traités pour suspicion d’IU à l’hôpital Nhi Dong 2, HCMV, une IU a été prouvée par culture urinaire chez 143 enfants (66%). L’Escherichia coli (E. coli) était responsable de 80% des IU, avec un taux de résistance de 91% à l’ampicilline et de 74% au co-trimoxazole. Des entérobactéries productrices de β lactamases à spectre étendu (BLSE) ont été isolées dans 52% des cultures. En se basant sur l’antibiogramme, le traitement initial par ceftriaxone était inapproprié dans 63% des cas.b) Étude sur la performance de deux méthodes de dépistage de l’IU en BelgiqueLa prévalence de l’IU chez l’enfant fébrile à l’HUDERF en 2006-2008 était de 17,7% (IC 95%: 15,6 à 19,8%). La sensibilté de la tigette urinaire (contenant les leucocytes estérases et/ou nitrites) était de 93% et la spécificité de 90%. La présence d’une leucocyturie ≥ 35 globule blancs/µl détectée par cytométrie de flux avait une meilleure sensibilité (99,5% ;IC 95% :99-100%) et une spécificité de 80,6% (IC 95%: 78-83%). La surface sous la courbe ROC de la leucocyturie détectée par cytomètre (0,98 ;IC 95% :0,98-0,99) était significativement plus élevée que celle de la positivité de la tigette aux leucocytes estérases et/ou nitrites (0,91; IC 95%: 0,89 à 0,93) (P <0,001). La performance diagnostique du cytomètre est supérieure à celle de la tigette mais son coût est plus élevé. En terme de coût-bénéfice, la tigette urinaire reste un excellent test de dépistage de l’IU.c) Étude sur l’évolution de la résistance aux antibiotiques des germes uropathogènes en BelgiqueDurant la première période (2006-2008) et la deuxième période (2013-2015), 394 enfants ont été traités pour une IU fébrile à l’HUDERF. L’E. coli était isolé dans 87% des cas. La résistance d’E. coli à l’ampicilline et au co-trimoxazole était élevée lors des deux périodes :63% contre 59 % et 40 % contre 33% (p=ns), respectivement. La fréquence d’E. coli productrice BLSE est restée basse lors des deux périodes (3% et 4%, respectivement). Le profil de résistance d’E. coli chez les enfants Belges est resté stable durant cette période de 10 ans.d) Étude sur l’efficacité et la faisabilité d’un traitement antibiotique par voie orale des IU fébriles chez l’enfant en BelgiqueChez 196 enfants diagnostiqués d’IU fébrile en 2013-2015 à l’HUDERF, 82 enfants (42%) ont été traités par céfuroxime 50 mg/kg/jour par voie orale en ambulatoire. Leur âge médian était de 8 mois (EIQ :3-33) et 65 patients (79%) étaient des filles. Les bactéries Gram-négatifs ont été isolées chez 81 enfants (99%) et deux bactéries (2%) étaient résistante au céfuroxime. Parmi les 82 enfants traités par voie orale, 51 enfants (62%; IC 95%: 52 à 73%) ont eu une cure complète de 14 jours de traitement, 14 enfants (17%; IC 95%: 9 à 25%) ne sont pas revenus aux consultations de suivi (3 patients à jour 2 et 11 patients à jour 14) et 17 enfants (21%, IC 95%: 12-29%) ont dû être hospitalisés pour un traitement par voie intraveineuse pour les raisons suivantes :vomissements chez 9 patients, persistance de la fièvre chez 5 patients, bactériémie chez 1 patient et bactérie multirésistante chez 2 patients. V) ConclusionLa tigette urinaire reste un bon test de dépistage des IU chez l’enfant fébrile. Ce test pourrait être utilisé largement au Vietnam en terme de coût-bénéfice. L’émergence des entérobactéries multirésistantes responsables d’IU chez l’enfant Vietnamien nécessite un changement de protocole du traitement antibiotique empirique et le contrôle de la consommation des antibiotiques. Le traitement per os semble difficilement envisageable au Vietnam au vu des risques potentiels d’intolérance et de perte de suivi observés dans l’étude belge. / Doctorat en Santé Publique / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les années 2000 sont marquées par l’émergence et la diffusion de souches résistantes aux antibiotiques en particulier chez les entérobactéries. Un des principaux mécanismes de résistance concerne les bêta-lactamines, ce sont les bêta-lactamases. Certains mécanismes de résistances ont connus ou connaissent actuellement un certain succès comme les bêta-lactamase à spectre étendu (BLSE) de type CTX-M puis récemment les carbapénèmases. La transmission de plasmides porteurs de ces enzymes joue un rôle prépondérant ainsi que certaines espèces comme Klebsiella pneumoniae et Escherichia coli qui est l’entérobactérie prépondérante dans le tube digestif de l’homme et des animaux et également la principale cause d’infection. Dans ce travail, nous avons étudié le transfert par transposition qui est le mécanisme clé de cette diffusion via différents plasmides parmi les plus prépondérants chez les entérobactéries dont essentiellement E. coli et K. pneumoniae. Nous avons également recherché une éventuelle relation avec le groupe phylogénétique, les gènes de résistance, type de plasmides et systèmes d’addiction plasmidique. Ce travail montre que les plasmides IncF ayant acquis TEM-1 ont de multiples systèmes d’addiction avec une fréquence plus élevée que les souches sensibles. Ce qui contribuerait à leur maintenance dans l’hôte. Les plasmides à large spectre d’hôte sont très rares chez ces souches de manière générale. Il ne semble pas y avoir de relation entre le groupe phylogénétique et les gènes de résistances dans cette étude. Quant au phénomène de transposition, il suscite la mise au point de conditions opératoires qui le régisse. Une détermination des conditions de stress a été réalisée et il reste à tracer le phénomène à proprement dit. / The last years are characterized by the spread of antibiotics resistant strains particularly in Enterobacteriacae. Various mechanisms of resistances were acquired and transmitted by species like K. pneumoniae. Bacterial plasmids play an important role in the horizontal transfer of antimicrobial drug resistance genes like: CTX-M enzymes witch become the most prevalent family of ESBLs and recently carbapenemases. In this work, we studied the transfer by transposition, the key mechanism of resistance genes diffusion, between different plasmids. We also sought a possible relation between the genetic background and the frequency of transposition, by testing various types of plasmids among the most prevalent E. coli and K. pneumoniae. This work shows that IncF plasmids having acquired TEM-1 have multiple addiction systems with a frequency higher than the sensitive strains. It would contribute to their maintenance in the host. By the way, broad range plasmids are very rare at these strains. In addition, it does not seem to be a relation between the phylo-group and the genes of resistances in this study. For the transposition event, we start to settle the operating conditions which govern this phenomenon. A determination of the stress conditions was established and it remains to be completed.

Les eaux traitées rejetées par les stations de traitement des eaux usées (STEU) et les effluents d’élevages sont à l’origine de contaminations des milieux aquatiques et des sols agricoles par des micro-organismes fécaux d’origines humaine et animale. Les eaux contaminées, et en particulier les eaux de baignade, peuvent présenter un risque sanitaire pour les humains si les concentrations en micro-organismes fécaux sont élevées, indiquant la présence potentielle de souches pathogènes et/ou résistantes aux antibiotiques. Les sols et les productions végétales peuvent également être contaminés par ces micro-organismes fécaux lors de l’épandage d’eaux traitées de STEU recyclées pour l’irrigation des cultures. Il est donc obligatoire de contrôler la qualité microbiologique des eaux de baignade et des eaux traitées de STEU pour limiter les risques sanitaires.D’un point de vue réglementaire, les contrôles de la qualité microbiologique des eaux traitées et des eaux de baignade sont basés sur la quantification de deux indicateurs bactériens de contamination fécale que sont les Escherichia coli (E. coli) et les entérocoques intestinaux (EI). Cependant, les méthodes disponibles actuellement présentent un voire plusieurs des inconvénients suivants : temps de réponse élevé, coût important, complexité de mise en œuvre, utilisation ex-situ, analyse d’un seul indicateur.Pour pallier ces inconvénients, le premier objectif de la thèse a été la mise au point d’une méthode de détection ampérométrique des E. coli et des EI, via la mesure d’activités enzymatiques spécifiques à l’aide de capteurs sérigraphiés à usage unique. Le travail réalisé a mis en évidence que la méthode ampérométrique permet d’obtenir des dénombrements en E. coli et en EI comparables à ceux obtenus avec les méthodes normalisées ISO 9308-3 et 7899-1 lors de l’analyse d’échantillons d’eaux traitées de STEU tout en offrant un temps d’analyse beaucoup plus court (en 4 à 6 h contre 36 à 72 h). De plus, l’application de la méthode à l’analyse d’échantillons d’eaux de baignade a permis de montrer que, contrairement aux 36 h minimum nécessaires avec les méthodes normalisées, la détection ampérométrique permet de déterminer en seulement 7 h si les échantillons respectent les normes de qualité sanitaires pour les eaux de baignade.Dans un second temps, une méthode de quantification ampérométrique des souches d’E. coli producteurs de β-lactamase à spectre étendu (BLSE) a été mise au point et appliquée à l’analyse d’échantillons d’eaux de STEU. Les résultats ont montré que les dénombrements ampérométriques obtenus en seulement 4 - 5 h étaient très proches de ceux fournis par une méthode de dénombrement sur milieux de culture sélectifs après un délai de 24 h. De plus, ce travail a permis de confirmer le rejet de souches productrices de BLSE par la majorité des STEU et ce, qu’elles reçoivent ou non des effluents hospitaliers.En conclusion, la méthode de détection ampérométrique des E. coli et des EI proposée autorise une détermination plus rapide de la qualité sanitaire des eaux traitées de STEU et des eaux de baignade que les méthodes normalisées qui servent actuellement de références. De plus, la détection et le dénombrement de souches d’E. coli producteurs de BLSE dans les eaux de STEU permet d’évaluer leur impact dans la dissémination environnementale de souches résistantes aux antibiotiques. L’avenir des outils électrochimiques étant prometteur, la poursuite de ce travail consistera à développer un dispositif d’analyse portable pour des applications sur le terrain. / Treated wastewaters discharged from wastewater treatment plants (WWTP) and livestock effluents are the main sources of contamination of aquatic environments and of agricultural soils by human and animal fecal micro-organisms. Contaminated waters, especially bathing waters, may present a sanitary risk for humans if the concentrations of fecal micro-organisms are high, thus indicating the potential presence of pathogenic and/or antibiotic resistant strains. Soils and crops also can be contaminated by these micro-organisms when treated wastewaters are used to irrigate cultivated soils. Consequently, microbiological quality controls are mandatory for bathing waters and treated wastewaters to manage and limit sanitary risks.According to the regulation, the microbiological controls of treated wastewaters and bathing waters rely on the quantification of two fecal indicator bacteria: Escherichia coli (E. coli) and intestinal enterococci (IE). However, the methods currently available have one or more of the following disadvantages, i. e. long response time, high cost, complexity of implementation, ex-situ use, analysis of a single indicator.To overcome these disadvantages, the first objective of the thesis was the development of an amperometric method for the detection of E. coli and IE, via the measurement of specific enzymatic activities using single-use screen-printed sensors. It was demonstrated that the amperometric method allowed to enumerate E. coli and IE in treated wastewaters samples and that the results were comparable to those obtained with the ISO 9308-3 and 7899-1 standardized methods, while offering a much shorter analysis time (in 4 to 6 h against 36 to 72 h). Moreover, the application of the amperometric method to the analysis of bathing water samples showed that contrary to the minimum 36 hours required with standardized methods, the amperometric detection provided answers regarding the sanitary quality standards for bathing waters within only 7 hours.Then in a second time, we developed an amperometric method to quantify extended-spectrum β-lactamase (ESBL)-producing E. coli in wastewaters samples. The results showed that amperometric counting obtained in only 4 - 5 h were very close to those provided by the enumeration on selective culture medium obtained after a delay of 24 h. In addition, this work confirmed the release of ESBL-producing strains by most of WWTP, whether or not they received hospital effluents.In conclusion, the proposed amperometric method to detect E. coli and IE provided more rapidly results regarding the sanitary quality of treated wastewaters of WWTP and bathing waters than the standardized methods currently used as references. Moreover, the amperometric detection and enumeration of ESBL-producing E. coli in the wastewaters of WWTP allowed to monitor their role in the environmental dissemination of antibiotic-resistant strains. Owing to the advantages of the developed electrochemical tools, further work will consist in developing a portable analysis device for field applications.

L’émergence et la dissémination des bactéries résistantes aux antibiotiques sont préoccupantes. L’infection causée par les bactéries multi-résistantes (BMR) aggrave le pronostic des malades infectés et augmente les dépenses liées à leur prise en charge. Parmi les BMR, les bactéries à Gram négatif (BGN), plus particulièrement les entérobactéries productrices de béta-lactamase à spectre étendu (E-BLSE) sont les plus fréquemment isolées. La résistance aux antibiotiques pourrait avoir un impact sur la morbidité et la mortalité dans les pays à revenu faible ou intermédiaire (PRFI) en raison du potentiel d’émergence et de diffusion de bactéries résistantes aux antibiotiques, et du fardeau des infections bactériennes dans ces pays. Cependant, les données sur la résistance bactérienne sont rares et très majoritairement hospitalières dans les PRFI. De plus, dans ces pays, les infections bactériennes néonatales sévères (septicémies, pneumonies et méningites) représentent encore les principales causes de décès chez les nouveau-nés. Les entérobactéries sont majoritairement responsables de ces infections néonatales. Ainsi, investiguer la transmission d'E-BLSE chez le nouveau-né permettrait de proposer des stratégies de prévention. Ce travail de recherche s’est appuyé sur le programme BIRDY (Bacterial Infections and antibiotic Resistant Diseases among Young children in low-income countries). Le premier objectif était d’estimer la prévalence de la colonisation par des E-BLSE chez les femmes enceintes à Madagascar ainsi que les facteurs favorisant cette colonisation. Les résultats ont montré une prévalence globale de colonisation de 18.5% [IC à 95% 14.5-22.6]. Des facteurs reflétant un niveau socioéconomique plus élevé comme l’accès privatif à l’eau de boisson et avoir une maison individuelle sont associés à la colonisation. Le second objectif de ce travail était d'étudier l'incidence de la première colonisation par des E-BLSE chez les nouveau-nés en milieu communautaire et d'identifier les facteurs de risque d'acquisition. Les résultats révèlent une incidence globale d'acquisitions d'E-BLSE de 10.4 pour 1000 nouveau-nés-jours [IC à 95% : 8.0; 13.4]. Par ailleurs, nous avons mis en évidence que le faible poids à la naissance HR ajusté 2.7 [IC à 95% 1.2 ; 5.9], l'accouchement par césarienne HR ajusté 3.4 [IC à 95% 1.7 ; 7.1], la prise maternelle d'antibiotique à l'accouchement HR ajusté 2.2 [IC à 95% 1.1 ; 4.5] étaient des facteurs de risque d'acquisition d'E-BLSE. Le troisième objectif était de documenter les infections néonatales. Nous avons trouvé une incidence d'infections néonatales de 30.6 cas pour 1000 naissances vivantes [IC à 95%: 23.4 ; 40.1].Nos résultats montrent que les mesures de santé publique devraient axer sur l’amélioration de la prise en charge de la grossesse et sur le diagnostic précoce des infections néonatales. / The emergence and spread of antibiotic-resistant bacteria is a concern. Infection caused by multidrug-resistant bacteria (MDR) worsens the prognosis of infected patients and increases the costs associated with their management. Among the MDRs, Gram-negative bacteria (GNB), especially extended-spectrum beta-lactamase-producing Enterobacteriaceae (ESBL-PE) are the most frequently isolated. Antibiotic resistance may have an impact on morbidity and mortality in low- and middle-income countries (LMICs) because of the potential for emergence and spread of antibiotic-resistant bacteria, and the burden of bacterial infections in these countries. However, data on bacterial resistance are scarce or came from the hospital, for the great majority, in LMICs. In these settings, severe neonatal bacterial infections (sepsis, pneumoniae and meningitis) still represent the leading causes of death in newborns. Enterobacteriaceaeare responsible for a great part of these neonatal infections. Thus, investigating the transmission of ESBL-PE in newborns would make it possible to propose prevention strategies. This work was based on the BIRDY program (Bacterial Infections and Antibiotic Resistant Diseases among Young Children in Low-Income Countries). The first objective was to estimate the prevalence of colonization by ESBL-PE in pregnant women in Madagascar as well as the risk factors of this colonization. The results showed an overall colonization prevalence of 18.5% [95% CI 14.5-22.6]. Factors reflecting a higher socioeconomic level such as private access to drinking water and having a house are associated with colonization. The second objective of this work was to study the incidence of ESBL-PE colonization in community-based infants and to identify acquisition risk factors. The results reveal an overall incidence of ESBL-PE acquisition of 10.4 per 1000 newborn-days [95% CI: 8.0; 13.4]. In addition, we found that low birth weight adjusted HR 2.7 [95% CI 1.2; 5.9], cesarean section delivery adjusted HR 3.4 [95% CI 1.7; 7.1], maternal intake of antibiotic at delivery adjusted HR 2.2 [95% CI 1.1; 4.5] were risk factors for the acquisition of ESBL-PE. The third objective was to document neonatal infections. We found an incidence of neonatal infections of 30.6 cases per 1000 live births [95% CI: 23.4; 40.1]. Our results suggest that public health measures should focus on the improvement of pregnancy follow-up and early diagnosis of neonatal infections.

Dans le monde entier l’antibiorésistance des entérobactérales communautaires, notamment par production de ß-lactamase à spectre étendu (E-BLSE), conduit à une consommation préoccupante d’antibiotique de dernier recours tels les carbapénèmes. Dérivé de la ticarcilline la témocilline pourrait représentée une alternative y compris sur certaines entérobactérales productrices de carbapénèmase (EPC). Néanmoins, il existe une incertitude concernant les concentrations critiques distinguant les entérobactérales sensibles des résistantes avec trois valeurs selon les pays utilisateurs de témocilline (8 mg/L, 16 mg/L ou 32 mg/L) tandis qu’une harmonisation internationale reste en attente. En ce contexte trois travaux originaux ont été poursuivi ainsi qu’une revue de la littérature. Il fut d’abord étudié in vitro la sensibilité à la témocilline de 762 entérobactérales responsables d’infection urinaire communautaire. Dans un contexte de prévalence faible des E-BLSE (5%) et nulle des EPC, les trois méthodes de routine (disque, automate, Etest) se sont révélées très fiables, la borne épidémiologique pour la témocilline s’établissant à 8 mg/L. Ensuite, l’efficacité de la témocilline vis-à-vis d’entérobactérales productrices ou non de ßlactamases (E-BLSE ou EPC) a été évaluée dans deux modèles murins complémentaires. Il a été montré l’efficacité de la témocilline à un schéma reproduisant la posologie humaine de 2 g toutes 12 h vis-à-vis d’entérobactérales pour lesquels la CMI de la témocilline était de 8 mg/L. L’efficacité de ce schéma posologique, bien que significative, était moindre vis-à-vis des isolats pour lesquels la CMI de la témocilline était de 16 mg/L. Par contre, il ne fut pas observé d’efficacité significative de la témocilline vis-à-vis des isolats avec une CMI à 32 mg/L quelques soit le schéma posologique (2 g toutes les 8 ou 12 h). L’ensemble de ces résultats, ainsi qu’une revue exhaustive des données de la littérature, conduisent à proposer une concentration critique de 8 mg/L pour le schéma posologique de 2 g toutes les 12 h, et de 16 mg/L pour celui de 2 g toutes les 8h. Cette dernière proposition correspondrait au « sensible à forte exposition », nouvelle définition de la catégorisation « intermédiaire » selon les dernières recommandations de l’EUCAST. / Worldwide spread of antimicrobial resistance among community-acquired enterobacterales, especially ESBL, leads to a worrying consumption of last resort antibiotics like carbapenem. Derivative of ticarcillin, temocillin may be an attractive carbapenem-sparing agent including against some carbapenemase-producing enterobacterales (CPE). Nevertheless, there is still uncertainty regarding clinical breakpoints with 3 different values depending on countries (8 mg/L, 16 mg/L, 32 mg/L), moreover international consensus about this issue is awaited. In this context, three original studies were conducted along with a literature review. First, in vitro susceptibility to temocillin of 762 enterobacterales from community-acquired urinary tract infection was studied. In this area of low prevalence of ESBL and no CPE, the three routine susceptibility methods (disk diffusion, automate, Etest) were very accurate, epidemiological cut-off was set to 8 mg/L. Then, temocillin efficacy against enterobacterales producing or not producing ß-lactamase (ESBL or CPE) was assessed by two complementary murine models. We demonstrated that temocillin exposure reproducing 2 g q12h regimen showed efficacy against strains with temocillin MIC of 8 mg/L. This regimen exhibited a lower, even though significant, efficacy against strain with temocillin MIC of 16 mg/L. On the over hand, it was not observed significant efficacy against strain with temocillin MIC of 32 mg/L whatever the regimen used (2 g q12h or q8h). All together this results and the literature review support a clinical breakpoints of 8 mg/L for2 g q12h regimen, and 16 mg/L for 2 g q8h regimen. This last proposition correspond to the new susceptibility category : “Intermediate – Susceptible, increase exposure” from the last EUCAST recommendations.

La résistance aux antibiotiques a pris une ampleur considérable du fait de l’utilisation des antibiotiques dans de nombreux domaines. Pour respecter l’approche « OneHealth », il est essentiel d’avoir une image spécifique de chaque situation, afin d’orienter les recommandations et de limiter la dissémination des gènes, des plasmides et des clones. Nos objectifs étaient adaptés à nos populations d’étude (chevaux et porcs) afin d’ajuster les résultats aux besoins des filières. Dans la filière équine, nous avons quantifié les résistances phénotypiques et identifié les gènes de β-lactamases à spectre étendu (BLSE/AmpC) présents dans le microbiome des chevaux sains, et nous avons identifié les facteurs de risque associés à leur portage en France et au Québec. En France, nous avons également caractérisé les mécanismes de dissémination des gènes de BLSE/AmpC. Nous avons mis en évidence qu’en France et au Québec, les E. coli commensaux provenant de fèces de chevaux sains étaient majoritairement non susceptibles à l’ampicilline, l’amoxicilline/acide clavulanique et la streptomycine et que des E. coli multirésistants et porteurs de gènes codant pour des BLSE/AmpC étaient détectés dans respectivement environ 45% et 8% des chevaux. Le blaCTX-M-1 était majoritairement détecté bien qu’en France d’autres BLSE aient été identifiés (blaCTX-M-2 et blaCTX-M-14) ainsi que le gène AmpC blaCMY-2. L’administration d’un traitement médical, le nombre de personnes s’occupant des chevaux, le type d’activité et le fait de participer à un évènement équestre dans les trois derniers mois ont été identifiés comme des facteurs de risque du portage des E. coli multirésistants ou producteurs de gènes BLSE/AmpC, soit en France soit au Québec. En France, le plasmide IncHI1-ST9 était majoritairement associé aux gènes blaCTX-M-1/2 et à l’opéron fos. Pour la filière porcine, nos objectifs étaient de colliger les données de la base de données du laboratoire EcL entre 2008 et 2016, d’évaluer la présence d’un agrégat spatio-temporel pour les isolats ETEC:F4 non susceptibles à l’enrofloxacine et de caractériser ces isolats et les éléments génétiques mobiles qu’ils transportent. En effet, l’enrofloxacine est un antibiotique de haute importance en santé humaine, et doit donc faire l’objet d’une surveillance accrue. Nous avons trouvé que plus de 90% des isolats d’E. coli entérotoxinogènes détectés chez des cas de porcs malades soumis au laboratoire EcL de 2008 à 2016 au Québec, étaient multirésistants. Le virotype LT:STb:F4 prédominait jusqu’en 2014, puis a été dépassé par le virotype LT:STb:STa:F4. Un agrégat spatio-temporel d’isolats LT:STb:STa:F4 non susceptibles à l’enrofloxacine a été détecté entre 04/2015 et 09/2016 au centre de la Montérégie. Nous avons démontré la présence d’un clone ETEC:F4 non susceptible à l’enrofloxacine, à haut risque, qui se dissémine en Amérique du Nord depuis 2013. Les isolats appartenant à ce clone sont ST100, O149:H10. Ils sont multirésistants, et associés à une pathogénicité et une virulence augmentée par rapport aux isolats détectés avant 2000. Ils portent le réplicon IncFII. Les résistances et leur mécanisme de dissémination sont différents selon l’espèce animale. Ces divergences sont fonction de l’usage des antibiotiques, et des échanges possibles avec les différents protagonistes en contact avec les animaux. / Antimicrobial resistance has become an essential issue in the last decades because of the extensive use of antimicrobials in numerous sectors. In order to follow the OneHealth approach, it is critical to have a precise picture of each situation, to adjust recommendations and prevent resistance gene dissemination as well as plasmid and clone spread. Our objectives were adapted to the animal populations under study. Therefore, our results were compatible with each sector. In the equine sector, we quantified phenotypic resistance and identified β-lactamase (ESBL/AmpC) genes present in the intestinal microbiome of healthy horses and we identified risk factors associated with their carriage both in France and in Quebec. Then, in France we characterized ESBL/AmpC gene spread mechanisms. We demonstrated that commensal E. coli originating from the feces of healthy horses were mostly non-susceptible to ampicillin, amoxicillin/clavulanic acid and streptomycin. The presence of multidrug resistant E. coli and of E. coli carrying ESBL/AmpC genes was found in around 45% and 8% of horses respectively. The most frequently detected gene was blaCTX-M-1, although blaCTX-M-2 and blaCTX-M-14 were also identified in France. The AmpC gene blaCMY-2 was identified in both localities. Medical treatment, staff number, activity, and participation in an equestrian event within the last three months were identified as risk factors for MDR or ESBL/AmpC E. coli. In France, commensal E. coli from healthy horses most commonly possessed the IncHI1-ST9 plasmid. This plasmid carries blaCTX-M-1/2 genes and the fos operon. For the swine sector in Quebec, our objectives were to gather data provided by the Animal pathogenic and zoonotic E. coli (APZEC) database between 2008 and 2017, to assess the presence of a spatio-temporal cluster for enrofloxacin non-susceptible ETEC:F4 and to characterize these isolates and the mobile genetic elements they carry. Enrofloxacin is an antibiotic classified as highly important in human medicine and as such needs to come under higher scrutiny. For this sector, we demonstrated that more than 90% of enterotoxigenic E. coli (ETEC) isolates from diseased swine submitted to the EcL between 2008 and 2016, were multidrug resistant. The main virotype in 2014 was LT:STb:F4. It was subsequently replaced by the LT:STb:STa:F4 virotype. A spatio-temporal cluster of LT:STb:STa:F4 isolates non-susceptible to enrofloxacin was detected between 04/2015 and 09/2016 in the centre of the Monteregie region. These isolates constituted an ETEC:F4 high risk enrofloxacin non-susceptible clone, which has been spreading in North America since 2013. Isolates belonging to this clone are ST100, O149H10, phylogroup A, and fimH gene negative. These isolates are multidrug resistant and associated with a higher pathogenicity and virulence than isolates detected before 2000. They all carry the incFII replicon. Resistance and mechanisms of dissemination are different according to the animal species being studied. This is likely due to different patterns of antimicrobial use in each industry and possible interactions with different protagonists in contact with the animals. It is essential to understand the situation for each animal species in order to adapt recommendations for efficiently limiting the spread of resistance genes, plasmids and clones.