Tato práce se zabývá strukturní studií dvou proteinů: proteinu Tail morphogenetic protein H (TmpH) bakteriofága 812, který napadá Zlatého stafylokoka (Staphylococcus aureus) a hexamerinu z potemníka (Tribolium castaneum). S. aureus je jedním z nejvíce rezistentních patogenů způsobující onemocnění s vysokou morbiditou a mortalitou. Bakteriofág 812 je schopen infikovat a lyzovat 95 % kmenů S. aureus a má potenciální využití ve fágové terapii. Protein TmpH je součástí virionu tohoto fága. V rámci této práce bylo připraveno několik plazmidů nesoucích gen TmpH, které byly použity pro rekombinantní expresi proteinu v buňkách E. coli BL21(DE3). Protein byl vyčištěn afinitní a gelovou chromatografií. Pro čistý protein byly optimalizovány krystalizační podmínky. Hexamerin je nejhojnějším proteinem larev a kukel hmyzu s dokonalou proměnou. V průběhu metamorfózy hexamerin slouží jako zdroj aminokyselin. V rámci této práce byl hexamerin izolován z kukel potemníka T. castaneum. Pro stanovení struktury hexamerinu byly použity dvě metody: rentgenová krystalografie a kryo-elektronová mikroskopie. Byly optimalizovány podmínky pro růst krystalů a vypěstovány krystaly vhodné pro sběr difrakčních dat. Nicméně struktura hexamerinu byla rychleji vyřešena kryo-elektronovou mikroskopií s rozlišením 3.2 . Znalost struktury hexamerinu umožní pochopení jeho funkce v regulaci vývoje hmyzu s dokonalou proměnou.

Vga(A)LC and Msr(A) are clinically significant resistant proteins in staphylococci that confer resistance to translational inhibitors. They belong to ARE ABC-F protein subfamily, which is part of ABC transporters. Unlike typical ABC transporters, ABC-F proteins do not have transmembrane domains that are responsible for the transport of substances through the membrane. Therefore, they do not have characteristic transport function but regulatory or resistance function. Their mechanism of action on the ribosome has been described only recently, where these proteins displace the antibiotic from the ribosome. However, some aspects of their function are still unclear. For example, what is the function of the Vga(A) location on a membrane that has been detected in the membrane fraction but not in the ribosomal. In this work, using fluorescence microscopy, I observed subcellular localization of the Vga(A)LC-mEos2, Vga(A)LC-GFP and Msr(A)-eqFP650 resistant fusion proteins in live cells of S. aureus under different culture conditions . It has been shown that Vga(A)LC-GFP and Msr(A)-eqFP650 occur in a foci near the membrane. Depending on ATPase activity or the presence of an antibiotic, the localization of Msr(A)-eqFP650 in the cell changes from focal to diffuse, presumably on ribosomes, suggesting a...

Introduction : La chronicité de la rhinosinusite, sa résistance aux antibiotiques, et ses exacerbations aiguës laissent croire que les biofilms sont impliqués dans la rhinosinusite chronique. Objectifs : Nous avons évalué la capacité des bactéries Pseudomonas aeruginosa, staphylocoques à coagulase négative et Staphylococcus aureus à former des biofilms par un essai in vitro, et si cette capacité de formation a un lien avec l’évolution de la maladie. Nous avons évalué in vitro l’effet de la moxifloxacine, un antibiotique utilisé dans le traitement de la rhinosinusite chronique sur des biofilms matures de Staphylococcus aureus. Méthodes : Trent et une souches bactériennes ont été isolées de 19 patients atteints de rhinosinusite chronique et qui ont subit au moins une chirurgie endoscopique des sinus. L’évolution de la maladie a été notée comme "bonne" ou "mauvaise" selon l’évaluation du clinicien. La production de biofilm a été évaluée grâce à la coloration au crystal violet. Nous avons évalué la viabilité du biofilm après traitement avec la moxifloxacine. Ces résultats ont été confirmés en microscopie confocale à balayage laser et par la coloration au LIVE/DEAD BacLight. Résultat et Conclusion : Vingt deux des 31 souches ont produit un biofilm. La production d’un biofilm plus importante chez Pseudomonas aeruginosa et Staphylococcus aureus était associée à une mauvaise évolution. Ceci suggère un rôle du biofilm dans la pathogenèse de la rhinosinusite chronique. Le traitement avec la moxifloxacine, à une concentration de 1000X la concentration minimale inhibitrice réduit le nombre des bactéries viables de 2 à 2.5 log. Ces concentrations (100 µg/ml - 200 µg/ml) sont faciles à atteindre dans des solutions topiques. Les résultats de notre étude suggèrent que l’utilisation de concentrations supérieure à la concentration minimale inhibitrice sous forme topique peut ouvrir des voies de recherche sur de nouveaux traitements qui peuvent être bénéfiques pour les patients atteints de forme sévère de rhinosinusite chronique surtout après une chirurgie endoscopique des sinus. / Introduction: The role of biofilms in chronic diseases is increasingly recognized. Chronic rhinosinusitis, with its chronic indolent course, resistance to antibiotics, and acute exacerbations, has an evolution that parallels that of other biofilm-related diseases. Objectives: 1-To develop an in vitro method to assess the biofilm formation capacity. 2- To determine whether biofilm-forming capacity of bacteria demonstrated in chronic rhinosinusitis has an impact on persistence of the disease following endoscopic sinus surgery. 3- To determine the in vitro activity of moxifloxacin against Staphyylococcus aureus in biofilm form. Method: Thirty-one bacterial strains recovered from 19 patients with chronic rhinosinusitis at least one year post-endoscopic sinus surgery. Evolution of disease was assessed by questionnaire and endoscopy as favorable or unfavorable. The bacteria were cultured on a 96-well culture plaque and a semi-quantitative method using crystal violet to quantify biofilm production was used. Confirmation of the effect of the antimicrobial agents on viability was performed with confocal laser microscopy, using a LIVE/DEAD BacLight staining. Results: Twenty-two of 31 samples produced a biofilm thicker or equal to the positive control. Biofilm formation was associated with a poor evolution for Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus, but not for coagulase-negative staphylococci. Biofilm treated with moxifloxacin at 1000X (0.1mg/ml – 0.2 mg/ml) gave a 2 to 2.5 log reduction in number of viable bacteria. Conclusion: We have shown that Crystal violet method is able to detect biofilm formation. There is a correlation between in vitro biofilm production by Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus and unfavorable evolution after endoscopic sinus surgery, suggesting a role for biofilm in chronic rhinosinusitis. Increased concentrations of moxifloxacin, easily attainable in topical solutions have a potential role in the management of biofilm infections.

Dans le contexte de l’augmentation de l’espérance de vie et de l’obésité ainsi qu’avec les changements environnementaux et culturels, la prévalence du diabète est à la hausse ainsi que ses complications inhérentes tels l’ulcération plantaire diabétique (UPD), l’amputation au membre inférieur (AMI) et les risques d’infection associés. Une façon efficiente de gérer ces complications est la prise en charge en équipe multidisciplinaire (ÉMD) et les soins de pieds intégrés en incluant plusieurs professionnels, dont le podiatre. Dans l’optique d’améliorer les résultats pour la santé de cette population, cette thèse a pour objectifs de développer de nouvelles connaissances pour la compréhension du rôle du podiatre et de ses interventions, réalisées en contexte seul ou en ÉMD, dans la prise en charge de l’UPD et de l’AMI ainsi que d’explorer spécifiquement une nouvelle possibilité de matériel pour la prévention de la colonisation bactérienne des UPDs principalement associée à Staphylococcus aureus. Les travaux de recherche s’insèrent dans une approche intégrative faisant appel aux domaines théorique, pratique et expérimental utilisant différentes approches méthodologiques telles la revue systématique avec méta-analyse, l’étude cohorte comparative et l’étude expérimentale in vitro. Cela a conduit à trois articles scientifiques; les deux premiers traitent spécifiquement des effets des interventions du podiatre en approche d’ÉMD sur les résultats pour la santé (données sur l’UPD, l’AMI et l’utilisation des ressources dans le système de la santé) et le dernier concerne l’effet antibactérien d’un produit potentiel pour la gestion locale des infections des UPDs. Une analyse intégrée des travaux de recherche a permis une perspective des résultats à l’aide du cadre de référence pour la prévention et gestion des maladies chroniques et du cadre d’analyse pour les résultats pour la santé, en relation avec les connaissances actuelles sur la problématique. Cette thèse a contribué à l’avancement des connaissances pour la gestion des UPDs en ÉMD incluant le podiatre et a démontré que cette pratique clinique peut avoir des répercussions sur l’UPD et l’AMI. Elle démontre également l’importance d’optimiser la prise en charge ii en ÉMD incluant le podiatre. Elle a proposé l’aspect novateur d’un matériel biomédical, la cellulose phosphorylée avec l’argent ionisé, ayant le potentiel d’être impliqué dans la prise en charge de l’infection locale de l’UPD puisque les résultats préliminaires sur ses capacités antibactériennes, dans les conditions de laboratoire, ont un effet comparable à des produits de même nature actuellement proposés par l’industrie. Somme toute, que ce soit une UPD qui résulte en une AMI ou non, avec ou sans infection, ce qui importe concrètement, c’est d’en diminuer le nombre et de contribuer à la qualité de vie de ces personnes atteinte de diabète. Les professionnels de la santé, dont les podiatres, doivent donc agir selon les meilleurs pratiques en ÉMD et les décideurs doivent mobiliser les ressources nécessaires. / In the context of increasing life expectancy and obesity rates as well as environmental and cultural changes, the prevalence of diabetes is on the rise, as are its inherent complications such as diabetic foot ulceration (DFU), lower extremity amputation (LEA) and higher infection risks. An efficient way to manage these complications is a multidisciplinary team (MDT) approach along with integrated foot care involving several professionals, including the podiatrist. In order to improve health-related outcomes for these persons, the objectives of this thesis are, first, to develop new knowledge to further understand the role of the podiatrist and his interventions, performed alone or in MDT context, in the management of DFU and LEA, and second, to specifically explore the possibility of new material for the prevention of bacterial colonization of UPDs, mainly associated with Staphylococcus aureus. These research projects adopt an integrated approach involving theoretical, practical and experimental domains and uses different methodological approaches such as systematic review with meta-analysis, comparative cohort study and in vitro experimental study. It has led to three scientific articles; the first two specifically address the effects of podiatrist interventions in the MDT approach on health-related outcomes (data on DFUs, LEAs and the usage of healthcare resources) and the last concerns the antibacterial efficacy of a potential material for local infection management. An integrated analysis of the research projects provides perspective on the results through the use of the framework for prevention and management of chronic diseases and the analytical framework for health-related outcomes, in relation with the latest scientific evidences on this issue. This thesis contributes to the advancement of knowledge for the management of DFUs in MDT approach including podiatrists and demonstrates that this type of clinical management can have significant impacts on LEAs, including decreasing rates of major and total LEAs and improvement of healing time and rate of DFUs. It also establishes the importance of optimizing MDT with the podiatrist. Furthermore, it puts forward the potential of an innovative biomedical material, phosphate cellulose fibers with ionic silver, to be involved in the management of local DFU infection, due to its antibacterial properties which, under laboratory conditions, have an effect comparable to similar products currently offered by the industry. In sum, what truly matters is that whether or not a DFU, with or without infection, results in LEA, the aim is to reduce the number of its occurrences and to contribute to the quality of life of the people it affects. Health professionals including podiatrists must therefore act according to best practices in MDT approach and decision-makers must mobilize the necessary resources.

Introduction : La chronicité de la rhinosinusite, sa résistance aux antibiotiques, et ses exacerbations aiguës laissent croire que les biofilms sont impliqués dans la rhinosinusite chronique. Objectifs : Nous avons évalué la capacité des bactéries Pseudomonas aeruginosa, staphylocoques à coagulase négative et Staphylococcus aureus à former des biofilms par un essai in vitro, et si cette capacité de formation a un lien avec l’évolution de la maladie. Nous avons évalué in vitro l’effet de la moxifloxacine, un antibiotique utilisé dans le traitement de la rhinosinusite chronique sur des biofilms matures de Staphylococcus aureus. Méthodes : Trent et une souches bactériennes ont été isolées de 19 patients atteints de rhinosinusite chronique et qui ont subit au moins une chirurgie endoscopique des sinus. L’évolution de la maladie a été notée comme "bonne" ou "mauvaise" selon l’évaluation du clinicien. La production de biofilm a été évaluée grâce à la coloration au crystal violet. Nous avons évalué la viabilité du biofilm après traitement avec la moxifloxacine. Ces résultats ont été confirmés en microscopie confocale à balayage laser et par la coloration au LIVE/DEAD BacLight. Résultat et Conclusion : Vingt deux des 31 souches ont produit un biofilm. La production d’un biofilm plus importante chez Pseudomonas aeruginosa et Staphylococcus aureus était associée à une mauvaise évolution. Ceci suggère un rôle du biofilm dans la pathogenèse de la rhinosinusite chronique. Le traitement avec la moxifloxacine, à une concentration de 1000X la concentration minimale inhibitrice réduit le nombre des bactéries viables de 2 à 2.5 log. Ces concentrations (100 µg/ml - 200 µg/ml) sont faciles à atteindre dans des solutions topiques. Les résultats de notre étude suggèrent que l’utilisation de concentrations supérieure à la concentration minimale inhibitrice sous forme topique peut ouvrir des voies de recherche sur de nouveaux traitements qui peuvent être bénéfiques pour les patients atteints de forme sévère de rhinosinusite chronique surtout après une chirurgie endoscopique des sinus. / Introduction: The role of biofilms in chronic diseases is increasingly recognized. Chronic rhinosinusitis, with its chronic indolent course, resistance to antibiotics, and acute exacerbations, has an evolution that parallels that of other biofilm-related diseases. Objectives: 1-To develop an in vitro method to assess the biofilm formation capacity. 2- To determine whether biofilm-forming capacity of bacteria demonstrated in chronic rhinosinusitis has an impact on persistence of the disease following endoscopic sinus surgery. 3- To determine the in vitro activity of moxifloxacin against Staphyylococcus aureus in biofilm form. Method: Thirty-one bacterial strains recovered from 19 patients with chronic rhinosinusitis at least one year post-endoscopic sinus surgery. Evolution of disease was assessed by questionnaire and endoscopy as favorable or unfavorable. The bacteria were cultured on a 96-well culture plaque and a semi-quantitative method using crystal violet to quantify biofilm production was used. Confirmation of the effect of the antimicrobial agents on viability was performed with confocal laser microscopy, using a LIVE/DEAD BacLight staining. Results: Twenty-two of 31 samples produced a biofilm thicker or equal to the positive control. Biofilm formation was associated with a poor evolution for Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus, but not for coagulase-negative staphylococci. Biofilm treated with moxifloxacin at 1000X (0.1mg/ml – 0.2 mg/ml) gave a 2 to 2.5 log reduction in number of viable bacteria. Conclusion: We have shown that Crystal violet method is able to detect biofilm formation. There is a correlation between in vitro biofilm production by Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus and unfavorable evolution after endoscopic sinus surgery, suggesting a role for biofilm in chronic rhinosinusitis. Increased concentrations of moxifloxacin, easily attainable in topical solutions have a potential role in the management of biofilm infections.