La contamination microbienne des units de soins dentaires (USD) est connue depuis les années 60. L'eau circule à l'intérieur des USD dans des conditions favorables au développement d'un biofilm (faible débit, nature des surfaces, stagnation). Ce biofilm, réservoir de micro-organismes potentiellement pathogènes, peut représenter un risque infectieux pour les patients et le personnel dentaire exposés à l'eau et aux aérosols générés lors des soins dentaires, en particulier s'ils sont immunodéprimés.Des micro-organismes provenant de l'eau, tels que les amibes libres, peuvent être retrouvés dans ce biofilm. Des protozoaires ubiquitaires de l'environnement du genre Acanthamoeba ou Hartmannella, connus comme pathogènes opportunistes chez l'Homme (kératites, méningo-encéphalites) et ayant la capacité de servir d'hôte pour le développement intracellulaire de certains microorganismes pathogènes (ex : Legionella pneumophila), ont en effet été isolés dans l'eau des USD.D'autre part, des micro-organismes provenant de la cavité buccale d'un patient peuvent également se retrouver dans le système d'eau des USD, en même temps que des traces de salive et/ou de sang, suite à un dysfonctionnement ou un mauvais entretien des valves anti-reflux des porte-instruments rotatifs. Les levures du genre Candida sont des commensaux du tube digestif humain, pathogènes opportunistes notamment responsables d'infections oro-pharyngées, et parfois retrouvées dans les USD.Ce travail a consisté d'une part en l'étude de la capacité de deux amibes libres : A. castellanii et H. vermiformis, ainsi que de trois espèces de Candida : C. albicans, C. glabrata et C. parapsilosis, à survivre dans l'eau, en présence ou non de salive. Les résultats montrent une influence dose-dépendante et espèce-dépendante de la salive sur la survie des trois levures, et aucun effet sur la viabilité des amibes. Des interactions ont pu être mises en évidence entre amibes libres et levures : A. castellanii est capable d'internaliser puis de digérer les trois espèces de levures, induisant leur élimination rapide, indépendamment de la présence de salive. En revanche, H. vermiformis permet la survie et la prolifération de Candida spp. dans l'eau, même en l'absence de salive.Enfin, dans une démarche de prévention et de lutte contre le risque infectieux lié à l'eau des USD, l'efficacité de différents traitements chimiques communément utilisés : le chlore (NaOCl), le peroxyde d'hydrogène (H2O2) et l'Oxygenal 6©, a été étudiée sur les différentes espèces de Candida et d'amibes libres. Ces traitements montrent une efficacité variable : le chlore requiert l'utilisation de concentrations élevées (>26 ppm) et peu compatibles avec l'usage courant des USD. Le H2O2 ne présente pas d'activité significative dans les conditions testées (de 0.07% à 0.9% v/v). En revanche, l'Oxygenal 6© apparaît le plus efficace pour l'éradication des levures du genre Candida et des amibes libres dans l'eau (dès 0.05%). / Microbial contamination of dental unit waterlines (DUW) is known since the 60's. Water circulates throughout DUW with environmental conditions encouraging biofilm development (low flow, surface material, stagnation). This biofilm, which is a reservoir of potentially pathogenic micro-organisms, may represent an infectious risk for patients and dental staff exposed to water and aerosols generated during dental cares, in particular for immunocompromised persons. Micro-organisms coming from water, such as free-living amoebae (FLA), may be isolated in this biofilm. Protozoa belonging to Acanthamoeba or Hartmannella genera are ubiquitous in the environment; they are known to be opportunistic pathogens for Human (keratitis, meningo-encephalitis), to encourage intracellular development of some pathogenic micro-organisms (for example: Legionella pneumophila), and they have already been isolated in DUW.On the other hand, micro-organisms coming from the oral cavity of an infected patient may also be isolated in DUW water, mixed with saliva traces and/or blood, mainly because of the dysfunction or the poor maintenance of anti-retraction valves. Candida yeasts colonize human's oral cavity and digestive tract as commensals or opportunistic pathogens, thus implicated in oro-pharyngeal infections; they are sometimes isolated in DUW.This work focused first on the study of the survival capacity of two species of FLA: A. castellanii and H. vermiformis, and three species of yeasts: C. albicans, C. glabrata and C. parapsilosis, in water, with or without saliva. Results showed that the addition of saliva permitted both survival and proliferation of all three tested Candida species whereas no effect was observed on FLA growth. Then, interactions have been demonstrated between FLA and yeasts: A. castellanii were able to internalize and then digest the three tested yeasts species, inducing their rapid degradation, independently of saliva presence. Conversely, H. vermiformis were able to promote Candida survival and proliferation in water, with or without saliva.Finally, in order to prevent and fight against infectious risk associated with DUW water, the efficacy of commonly used chemical treatments: chlorine (NaOCl), hydrogen peroxide (H2O2) and Oxygenal 6©, was studied against the three species of Candida and the two species of FLA. These treatments showed a variable efficacy: chlorine was effective only using the highest tested concentrations (> 14 ppm), which are not compatibles with DUW use. H2O2 displayed no significant activity in the experimental conditions (0.07% to 0.9% v/v). Oxygenal 6© seemed to be the more effective for eradication of Candida yeasts and FLA, in water (even with 0.05% v/v).

Les amibes libres sont des protozoaires retrouvés dans de nombreux environnements où ils ingèrent par phagocytose des bactéries, des champignons, des virus ou d'autres protozoaires. Le modèle d'étude principal de cette thèse, divisée en deux grandes parties, a été Acanthamoeba castellanii. La première partie de la thèse a concerné l'étude de la préférence trophique des amibes, en présence de différents micro-organismes. Parmi ceux-ci, deux bactéries, Klebsiella pneumoniae et Staphylococcus aureus, se sont montrées les plus attractives pour les protozoaires étudiés. Des extraits bactériens ont été fractionnés et leur étude a permis de mettre en évidence la nature protéique des composés chimioattractifs impliqués dans ce dialogue intergenre. Certaines données de la littérature ont rapporté les similitudes entre A. castellanii et d'autres cellules phagocytaires que sont les macrophages. La seconde partie de la thèse a permis de comparer les activités de phagocytose d'A. castellanii et de la lignée macrophagique Thp-1 vis-à-vis de quatre micro-organismes : le champignon filamenteux Aspergillus fumigatus, les bactéries Klebsiella pneumoniae et Staphylococcus aureus, et un Adénovirus sérotype B3. L'influence des deux types de cellules phagocytaires sur la croissance des micro-organismes a également été étudiée. Ces travaux ont permis de mettre en évidence des différences de comportements des amibes libres par rapport aux macrophages vis-à-vis de micro-organismes pathogènes, montrant qu'il n'est pas toujours possible d'extrapoler les résultats d'études amibes libres/micro-organismes aux relations macrophages/micro-organismes. / Free living amoebae (FLA) are protoza found in various environments where they can feed by phagocytosis on bacteria, fungi, viruses or other protozoa. Acanthamoebae castellanii was used as the main model in this thesis, divided in two parts. The first part of the thesis relied on the trophic preference of amoebae, in presence of different microorganisms. Amongst them, two bacteria, Klebsiella pneumoniae and Staphylococcus aureus, appeared as the most attractive for the studied protozoa. Bacterial extracts have been fractionned and their study has shown the protein nature of the chemoattractants involved in this interspecies crosstalk.Literature data have reported similarities between A. castellanii and other phagocytic cells such as macrophages. The second part of the thesis allowed us to compare phagocytic activities of A. castellanii and Thp-1 macrophagic cells towards four microorganisms: the filamentous fungus Aspergillus fumigatus, the bacteria Klebsiella pneumoniae and Staphylococcus aureus and an Adenovirus B3 serotype. The influence of the two phagocytic cells on the microorganisms' growth has also been investigated. This has evidenced the behavior differences between FLA and macrophages towards pathogenic microorganisms, showing that results obtained by studying amoebae and microorganisms relationships could not be extrapolated in all cases to the relationships between macrophages and microorganisms.

Dans l'objectif d'anticiper et de réduire la prolifération de l'amibe pathogène Naegleria fowleri dans les circuits de refroidissement de certaines centrales électriques, notre travail vise à mieux comprendre l'écologie de cette amibe dans des environnements complexes tels que les biofilms d'eau douce récemment reconnus comme niche écologique préférentielle des amibes libres. Des essais de laboratoire ont été réalisés pour déterminer l'impact des facteurs environnementaux naturels et anthropiques: température, nature du matériau support de la formation du biofilm, charge nutritionnelle et monochloramination sur le comportement et le devenir de Naegleria fowleri dans le biofilm. Ces travaux ont permis de démontrer que la survie, l'implantation, la croissance, le maintien et le déclin de Naegleria fowleri dans les biofilms sont principalement gouvernés par la concomitance des facteurs température et ressource nutritive. Les autres facteurs: nature du matériau, désinfection à la monochloramine et compétition amibienne, se présentent plutôt comme des paramètres de perturbation ou d'inhibition de cette dynamique. Par ailleurs, les résultats obtenus sur la colonisation du biofilm par les amibes confortent le rôle prépondérant de cet habitat comme réservoir naturel des amibes libres et Naegleria fowleri / This study is aiming at preventing and reducing the proliferation of the pathogenic free-living amoeba Naegleria fowleri in several power plant cooling circuits. This work contributes to provide a better understanding of the ecology of this amoeba in complex environments such as freshwater biofilms, which recently has been recognized as privileged ecological niche for free-living amoebae. Laboratory tests were conducted to determine the impact of environmental factors such as temperature, type of support material for the biofilm formation, nutritional resources and monochloramination treatment on the behavior and the fate of Naegleria fowleri in the biofilm. This work has demonstrated that the survival, implantation, maintain, growth and decline of Naegleria fowleri in biofilms are mainly governed by a combination of the temperature and nutritional resource factors. The other factors: type of support material, monochloramination treatment, and amoebic competition, appeared rather as disruptive or inhibitory parameters of this dynamic. Moreover, the obtained results for the amoebic colonization of the biofilm matrix confirm the crucial role of this habitat as natural reservoir for free-living amoebae and Naegleria fowleri

Les espèces bactériennes opportunistes responsables d'infections nosocomiales chez l'Homme se rencontrent dans les environnements terrestres et aquatiques. Elles sont très souvent caractérisées par une résistance naturelle aux antibiotiques leur conférant un phénotype appelé Multi-Drug Resistant (MDR). L'efflux d'antibiotiques via des pompes, est un des mécanismes à l'origine de cette multi-résistance. Alors que le rôle de ces pompes chez des bactéries isolées en milieu clinique est connu, aucune donnée n'est disponible concernant leur rôle chez les bactéries associées avec d'autres organismes eucaryotes du sol tels que les amibes. Pourtant des données de la littérature indiquent que les amibes, jusqu'alors principalement connues pour leur rôle prédateur de bactéries sont susceptibles d'héberger des bactéries " résistantes " aux amibes (ARB). Parmi ces ARB, des pathogènes opportunistes ont été identifiés dont certains sont connus pour être porteurs de pompes à efflux. Les pompes à efflux de ces bactéries pourraient donc intervenir dans l'adaptation aux amibes du sol. Afin de vérifier cette hypothèse, nous avons, dans un premier temps, isolé et identifié la flore amibienne et les ARB de différents sols. Parmi les ARB identifiées, Stenotrophomonas maltophilia, Pseudomonas aeruginosa et Burkholderia cepacia sont caractérisées par des propriétés d'antibiorésistance contrastées et de virulence élevées. Des études d'interaction ont montré que S. maltophilia se multipliait dans des amibes axéniques et que des pompes à efflux Sme étaient surexprimées. Par ailleurs des molécules sécrétées par l'amibe stimulent la croissance bactérienne et des études préliminaires de profilage métabolique ont montré la présence de différents métabolites secondaires produits par l'amibe au cours de l'interaction avec S. maltophilia pouvant jouer un rôle dans l'expression des pompes à efflux / The opportunistic bacterial species, responsible for nosocomial infections in humans, occurs in terrestrial and aquatic environments. They are often characterized by natural resistance to antibiotics giving them a phenotype called Multi-Drug Resistant (MDR). The efflux of antibiotics via pumps, is one of the mechanisms behind this multi-resistance. While the role of these pumps in bacteria isolated from hospital is known, no data are available regarding their role in bacteria associated with other soil eukaryotic organisms such as amoebae. Nevertheless, data from the literature indicate that amoebae, mainly known to be predators of bacteria, are likely to harbour "amoeba resistant bacteria” (ARB). Among these ARB, opportunistic pathogens have been identified, some of which are known to be carriers of efflux pumps. The efflux pumps of these bacteria could thus interfere in the adaptation to soil amoebae. In order to verify this hypothesis, we first isolated and identified the amoebal population and the ARB of different soils. Among the identified ARB, Stenotrophomonas maltophilia, Pseudomonas aeruginosa and Burkholderia cepacia are characterized by high contrast antibiotic resistance and high virulence. Interaction studies showed that S. maltophilia could multiplied in axenic amoebae and Sme efflux pumps were overexpressed. Furthermore, molecules secreted by the amoeba stimulate bacterial growth and preliminary studies of metabolic profile have shown that production of various secondary metabolites by the amoeba during the interaction with S. maltophilia could play a role in the efflux pumps expression