Dérivé des deux termes grecs « anti » et «biotikos », le terme antibiotique signifie « contre la vie ». Les antibiotiques attaquent et détruisent les bactéries vivantes et les empêchent de se multiplier dans l'organisme humain. Depuis leur première utilisation, tout un arsenal d'antibiotiques a été développé pour le traitement de diverses infections chez l'humain. L'utilisation à profusion, et dans certains cas à outrance des antibiotiques pour le traitement des infections microbiennes, a permis à certaines souches bactériennes d'acquérir une résistance à ces médicaments. Dans cette optique une alternative aux antibiotiques s'impose de plus en plus. La première étape de nombreuses infections bactériennes est la colonisation des surfaces épithéliale de l'hôte. L'adhésion est médiée par des structures présentes à la surface de la cellule bactérienne, appelées adhésines, qui interagissent avec des composants présents à la surface de la cellule hôte ou à hauteur de la matrice extra-cellulaire, appelés récepteurs. Les lectines sont les adhésines bactériennes les plus étudiées. De nature protéique, elles ont été classées en différents groupes sur la base de leurs propriétés d'hémagglutination, leurs ultrastructures et leurs spécificités de récepteurs. Les lectines du premier groupe sont responsables d'hémagglutination sensible au mannose et présentent une structure de nature fimbriaire (fimbriae de type 1, FimH). Les futures stratégies thérapeutiques résident probablement dans l'utilisation de diverses adhésines, comme cibles thérapeutiques ou comme porteur d'épitopes étrangers, afin de produire des anticorps contre différents facteurs de virulence. Utilisant de nouvelles méthodes de C-glycosidations combinées à la 'click chemistry' une série de C-mannosides a été synthétisée. Le potentiel d'inhibition de l'adhésion du FimH de ses glycomimétiques apportera de précieuses informations dans le cadre d'une grande étude relation-structure-activité (QSAR). ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Antibiotique, Adhésion, Lectine, FimH, C-glycosidation, Click chemistry.

Reproduction de : Thèse d'exercice : Médecine : Nancy 1 : 2003. / Titre provenant de l'écran-titre.

L'usage excessif et inapproprié des antibiotiques a été décrit dans le monde entier depuis 25ans, tant en ville qu'à l'hôpital. En plus des effets délétères sur les patients l'utilisation abusive des antibiotiques contribue à l'émergence de résistances bactériennes et à l'augmentation des dépenses hospitalières. Dans les années 1990 plusieurs organisations du monde de la santé ont publié des plans et des recommandations visant à contrôler les consommations en antibiotiques afin de limiter la pression de sélection sur les bactéries et d'en diminuer les coûts. Au CHU de Nancy une politique de bon usage des antibiotiques a été instaurée au milieu des années 1990 puis renforcée en 2006, avec une réorganisation complète du mode prescription et de la délivrance des antibiotiques dans tout l'établissement. Une équipe opérationnelle en infectiologie (EOI) composée d'un infectiologue et d'un pharmacien est intervenue dans une partie des services afin d'améliorer la qualité des prescriptions. Pour évaluer l'impact de l'intervention de l'EOI sur les consommations antibiotique et les coûts qui en découlent, une étude contrôlée en cluster avant/après a été réalisée .Nous avons comparé les consommations globale et par classes antibiotiques ainsi que les coûts « avant » et « après » dans 2 groupes (contrôle et intervention).Les résultats ont montré qu'après l'intervention de l'EIO les consommations globales avaient diminué de 34% dans le groupe intervention et de 3% dans le groupe contrôle ( P=0,003). Pour une même activité, la réduction du coût était 14 fois plus élevée dans le groupe intervention. Nous pouvons donc avancer que l'intervention d'une EOI constitue un moyen efficace pour réduire la consommation hospitalière en antibiotiques et les coûts qui en découlent. / Overuse and inappropriate use of antibiotics has been described worldwide for about 25 years, in both community and hospital settings. In addition to its deleterious effect on patients, antibiotic misuse can lead to the emergence of bacterial resistance and increased the cost of hospitalization. Indeed, during the 1990s several organizations published plans to control the costs of antibiotics and limit selective pressure on microorganisms through surveillance and interventions promoting rational use. An antimicrobial policy has been implemented at the University Hospitals of Nancy since the mid-1990s. This antibiotic policy was therefore reinforced the beginning of 2006, changes included complete reorganization of the methods of prescribing and delivering antibiotics in all wards of the University hospitals of Nancy. In addition, an Operational Multidisciplinary Antibiotic Team (OMAT) including an infectious disease physician and a clinical pharmacist was established in some wards. To evaluate the effectiveness of this OMAT, in reducing the hospital antimicrobial consumption and costs a cluster controlled "before-after" study was performed. We compared consumption of antibiotics overall and by therapeutic class and cost savings between "before" and "after" in both groups (control and intervention). The results of this study have shown that overall consumption of antibiotics decreased after implementation of the OMAT by 34% in the intervention group and by 3% in the control group (p = 0.003). For the same activity, the total cost savings were 14-fold higher in the intervention group. Establishment of an operational multidisciplinary team may be an effective way to reduce hospital antibiotic use and cost.

La résistance bactérienne aux antibiotiques est un problème de santé publique mondial principalement lié à un mésusage des antibiotiques (surconsommation et prescription inadéquate).Pour lutter contre cette menace, des recommandations diffusées par les sociétés savantes et des plans d’action ont été mis en place. Même si ils sont nécessaires, ils ne sont pas suffisants pour assurer une amélioration significative de l’usage des antibiotiques. Un fort taux de non-conformité de la prescription antibiotique au regard des recommandations est observé dans les établissements de santé (ES). La mise en place de programmes volontaristes de bon usage antibiotique au sein de chaque ES s’avère essentiel pour améliorer l’usage des antibiotiques : une action sur les comportements des prescripteurs est indispensable, par le biais de différentes stratégies. Qu’elles soient persuasives ou restrictives, celles-ci ont toutes montré leur efficacité, sans entraîner d’effets cliniques néfastes pour les patients (pas d’augmentation de la mortalité ni de la durée de séjour), tout en permettant une réduction des coûts liés aux anti-infectieux.Par le biais de nos travaux, nous avons cherché à étudier le bon usage antibiotique en milieu hospitalier, à l’échelle de différents types d’ES (hôpital local, centre hospitalier régional universitaire, cohorte de 259 ES), et en évaluant l’impact de recommandations nationales ou de programmes et de guides locaux. Ces travaux nous ont permis de constater que la diffusion de recommandations nationales pouvait permettre de réduire les consommations de carbapénèmes, et qu’un programme mené dans un hôpital local pouvait être très efficace pour réduire les consommations de fluoroquinolones, mais également la résistance bactérienne à plus long terme. Des audits ciblés sur la prescription des aminosides et l’antibioprophylaxie chirurgicale ont permis de mettre en évidence des non-conformités récurrentes orientant sur des actions d’amélioration ciblées à mener.En conclusion, ce travail souligne l’importance des programmes de bon usage antibiotique au sein de chaque ES, quel que soit le type et le nombre de lits. En effet, ces programmes venant en appui aux recommandations ont démontré leur efficacité pour réduire les consommations et améliorer la qualité des prescriptions antibiotiques, grâce à leur impact positif sur les comportements des prescripteurs. / Bacterial resistance to antibiotics is a worldwide public health issue which is mainly linked to antibiotic misuse (overconsumption and inappropriate prescription).To fight this threat, recommendations from learned societies and national action plans have been set up. Even if they are necessary, they are not sufficient to provide a significant improvement in the antibiotic use. A high rate of non-compliance with the recommendations is observed among healthcare facilities (HCFs). The setting up of proactive antimicrobial stewardship programs (ASP) among every HCF is essential to improve antibiotic use: an action on prescribers’ behavior is necessary, by using various strategies. These strategies, however persuasive or restrictive, have been shown to be effective, with no clinical negative effects for the patients (no increase in mortality and in length of stay), while reducing anti-infective costs.With this work, we aimed to study the appropriateness of antibiotic use in hospitals, at different HCFs levels (local hospital, university hospital, 259 French HCFs cohort), by assessing the impact of national recommendations or local ASP and guidelines. These studies showed that national recommendations could lead to a reduction in carbapenem consumptions, and that an ASP conducted in a local hospital could be very effective to reduce fluoroquinolones consumptions, and bacterial resistance at a longer term. Targeted audits on aminoglycosides prescription and on surgical antibioprophylaxis have permitted to highlight recurrent non-compliances, guiding improvement measures to set up.In conclusion, this work supports the weight of ASPs among each HCF, whatever type and size. Indeed, these ASPs, set up in support of the national recommendations, have demonstrated their effectiveness in reducing antibiotic consumptions and improving prescription appropriateness, by their positive impact on prescribers’ behaviors.

Ce manuscrit décrit la distribution géographique des génotypes de Mycobacterium tuberculosis dans une large partie de la Chine, et l'étude d'une éventuelle corrélation avec la vaccination BCG et la résistance aux antibiotiques. La prévalence de la résistance a été analysée dans 10 provinces, et les mutations responsables de la résistance à la rifampicin et à l'INH ont été recherchées. La distribution des différents génotypes a été analysée par spoligotypage, par l'identification de délétions génomiques et par l'analyse du polymorphisme de répétitions en tandem (MLVA). Le génotype Beijing représente 55 à 93% des souches dans les provinces étudiées, avec un gradient allant du Sud vers le Nord de la Chine. Plusieurs autres familles sont identifiées, toutes appartenant à la clade dite " Moderne ". Les familles " Chine 2 " et " Chine 3 " qui représentent l'essentiel des autres souches sont rares en dehors de la Chine. Quelques souches de la famille CAS (Central Asia) sont également rencontrées dans une province et un ancêtre possible de la lignée Beijing dans une autre. La prévalence de la résistance aux antibiotiques a été mesurée parmi plus de 2000 isolats de 10 provinces. Le pourcentage de souches résistantes à au moins une drogue est de 45% et celui des souches multirésistantes est d'environ 29%. En Chine, à la différence d'autres pays, aucune corrélation n'est observée entre le génotype Beijing et la vaccination BCG. La distribution des mutations du gène rpoB a été déterminée ainsi que les mutations responsables de la résistance à l'INH. Aucune mutation n'est observée dans les gènes oxyR et ahpC. Cette étude est la première étude de grande envergure effectuée en Chine sur la diversité génétique de M. tuberculosis et sur les mécanismes de résistance aux antibiotiques.

La maitrise de la résistance bactérienne et l’utilisation prudente des antibiotiques à l’hôpital constituent des enjeux majeurs pour les autorités de santé dans tous les pays européens. Toutefois, les connaissances en matière de consommation des antibiotiques et de politique de bon usage des antibiotiques dans les établissements sont limitées. Dans ce contexte, le travail de cette thèse permet de donner une meilleure vision de la consommation des antibiotiques dans les pays européens à partir des données de surveillance disponibles. Il apporte également des cibles d’amélioration de la prescription des antibiotiques et identifie plusieurs indicateurs de qualité pour mener à bien une politique de bon usage des antibiotiques. De plus, ce travail utilise le modèle des hôpitaux français pour identifier des critères d’ajustement de la consommation des antibiotiques facilement disponibles qui sont essentiels à mettre en œuvre pour établir des comparaisons entre les différents hôpitaux. Il s’intéresse également à la relation entre la politique de bon usage des antibiotiques dans les hôpitaux et une moindre consommation des antibiotiques. En conclusion, les données de surveillance de la consommation des antibiotiques ont donc permis de répondre à plusieurs hypothèses de recherche et de dégager de nouveaux axes de réflexions. / The control of bacterial resistance and the prudent use of antibiotics in hospitals are major challenges for health authorities in all European countries. However, little is known regarding antibiotic consumption and antibiotic policies in hospitals. In this context, this thesis provides insight into the antibiotic consumption using available survey databases. It also identifies targets for quality improvement and several quality indicators which are essencial to carry out a prudent use antibiotic policy. Moreover, the model of French hospitals was used to explore easily available adjustment criteria for the antibiotic consumption which are crucial to implement comparisons between different types of hospitals. This work brings light onto the relationship between the antibiotic policy and a low level of antibiotic use in French hospitals. In conclusion, survey databases have enabled us to answer several research assumptions and to generate new horizons of reflection.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Le développement de composés de coordination biologiquement actifs (antimicrobiens, les anti-inflammatoires, les antifongiques, les anti-oxydants et les anticancéreux) est un domaine de la chimie inorganique en évolution rapide, susceptible d'avoir un impact direct sur l'amélioration de la qualité de la vie. Les complexes métallo-antibiotique tirent parti de l'effet synergique pour aboutir à une activité pharmacologique améliorée. La reconnaissance du rôle des ions métalliques dans les systèmes biologiques et dans le traitement de diverses maladies attire l'attention sur les avantages d'étudier l'interaction des ions métalliques avec les molécules de médicaments organiques. Dans la continuité avec les travaux précédents de l’équipe, nous nous intéressons à la synthèse de nouvelles familles de complexes métaux-antibiotiques associant l’activité antiseptique d’un ion métallique à un ou deux types de molécules bioactives. Leurs actions additives doivent avoir un effet synergique et conduire à des traitements plus efficaces et devraient fortement minimiser les risques d'apparition de bactéries mutantes. Au cours de ce travail, nous avons réussi à synthétiser le premier complexe métal-antibiotique associant deux types d'antibiotiques différents comme ligands du Zn(II). Des études comparatives montrent qu'il a une meilleure activité antibactérienne contre E. Coli, E. Aureus, E. Feacalis que les antibiotiques parents et les complexes ne contenant qu'un seul de ces antibiotiques. Cela ouvre un nouveau concept appelé « Assemblage de Biomolécules Multi-actifs, ABM ». De plus, nous décrivons la synthèse et la caractérisation de nouveaux ligands antimicrobiens trifluorométhylés / Development of novel coordination complexes with diverse biological activities (antimicrobial, anti-inflammatory, antifungal, antioxidant and anticancer) is a rapidly evolving field of inorganic chemistry with potential direct impact on quality of life. Metal–drug complexes are of increasing interest in bioinorganic chemistry, leveraging the synergistic effect to lead to compounds with improved pharmacological activity. The recognition of the role of metal ions in biological systems and in treatment of various diseases calls attention to the benefits of studying the interaction of metal ions with organic drug molecules. In continuation with previous works of team, we focus here on the synthesis of new families of metal-antibiotic complexes associating, on one single-molecule, the antiseptic activity of a metal ion with the bioactivity of one or two type of bioactive molecules. Their additive actions have a synergetic effect and lead to more effective and shorter treatments and should strongly minimize the risks for appearance of bacteria mutants. In this work, we succeeded to synthesis the first metal-antibiotic complex associating two types of different antibiotic as ligands with Zn(II). The structure in the solid state of this new complex was established together with the studies of the chemical-physical properties. Comparative studies show it has a better antibacterial activity against (E.Coli, E,Aureus, E.Feacalis ) than parent antibiotics and complexes with only one of the antibiotic. This open a new concept named as Multi-Active Biomolecule Assembly. Moreover, the synthesis and characterisation of new trifluorométhylated antimicrobial ligands are described

Au cours des dernières décennies, une augmentation non négligeable du phénomène de résistance aux antibiotiques des bactéries a été observée. Ces bactéries possèdent plusieurs mécanismes de résistance parmi lesquels l’utilisation de transporteurs de type MDR (MultiDrug Resistance) dont certains appartiennent à la famille des transporteurs ABC (ATP-Binding Cassette). Les transporteurs ABC sont des protéines membranaires et ubiquitaires qui possèdent une topologie commune avec deux domaines transmembranaires et deux domaines cytoplasmiques. Les transporteurs ABC de type exportateur permettent le transport de molécules à l’extérieur de la cellule en utilisant l’énergie fournie par l’hydrolyse de l’ATP. PatA-PatB est un transporteur ABC de Streptococcus pneumoniae, un pathogène humain responsable de pneumonies et de méningites. Cette protéine est impliquée dans la résistance de ce pathogène à des antibiotiques de types fluoroquinolones. Pour étudier son mécanisme moléculaire, nous avons optimisé la surexpression fonctionnelle de ce transporteur chez Escherichia coli. Ainsi, nous avons pu caractériser son activité de transport de drogues et son activité d’hydrolyse de nucléotides. Ces expériences ont révélé que PatA-PatB a la particularité d’utiliser préférentiellement le GTP comme source d’énergie, contrairement aux autres membres de cette famille. Afin d’identifier l’origine de cette propriété au niveau moléculaire, des expériences de mutagénèse dirigée ont été effectuées et nous avons ainsi identifié deux simples mutants qui transportent les drogues aussi bien avec du GTP que de l’ATP / The excessive use of antibiotics during the past decades led to the amplification of multidrug resistance in pathogenic bacteria. Bacteria have developed several mechanisms of antibiotic resistance. One of them involves the antibiotic efflux by MDR (MultiDrug Resistance) transporters, some of which belong to the ABC (ATP-Binding Cassette) transporter family. ABC transporter are ubiquitous membrane proteins with a conserved topology comprising four domains : two «TransMembrane Domain» and two cytoplasmic domains named « Nucleotide-Binding Domain ». ABC exporters expel drugs outside the bacteria using the energy of ATP hydrolysis. PatA-PatB is an ABC transporter from Streptococcus pneumoniae, a human pathogen bacterium responsible for pneumonia and meningitis. This protein is involved in S. pneumoniae resistance against fluoroquinolone antibiotics. To study the molecular mechanism, we optimized the functional expression of this transporter in Escherichia coli. Then, we characterized its drug transport activity and its nucleotide hydrolysis activity. These experiments showed that PatA-PatB, in contrast to other members of the ABC superfamily, preferentially uses GTP as energy supply. To identify the origin of this property at a molecular level, mutagenesis experiments were performed and we identified two mutants capable of an even drug transport with ATP and GTP