La plasticité génomique de Staphylococcus aureus lui permet d'acquérir des gènes codant des facteurs de virulence mais aussi des gènes de résistance aux antibiotiques, notamment la cassette de résistance à la méticilline (SCCmec). La résistance à la méticilline est d'abord apparue dans des souches hospitalières à l'origine de grands clones pandémiques nosocomiaux, puis a ensuite émergé en milieu communautaire chez des souches virulentes possédant la leucocidine de Panton-Valentine. Nous avons observé en 2002, en milieu hospitalier et communautaire, l'émergence inquiétante de S. aureus résistant à la méticilline (SARM) portant le gène tst de la toxine du choc toxique staphylococcique (TSST-1). Notre travail a consisté à : (i) l'élaboration de nouveaux outils contribuant à la description de clones de SARM, notamment d'un outil de typage de la cassette SCCmec, (ii) la caractérisation phénotypique et moléculaire de ce nouveau clone, (iii) l'étude de l'épidémiologie de ce clone, (iv) l'exploration de la pathogénie de ce clone en recherchant les propriétés génétiques qui lui confèrent une telle virulence et épidémicité, et notamment en identifiant le rôle de la TSST-1. Le clone de SARM tst+ est un clone épidémique de fond génétique ST5 en Multi Locus Sequence yping, atteignant principalement les sujets jeunes, et responsable d'infections variées à la fois toxiniques et suppuratives. Il est doté d'une cassette SCCmec atypique de type I tronquée dont le rôle dans le potentiel épidémique et de virulence de ce clone reste à déterminer. Enfin, la TSST-1 ne semble pas jouer un rôle déterminant, direct ou indirect, dans la pathogénie pléiotropique de ce clone

Le dépistage des patients porteurs de Staphylococcus aureus résistant à la méticilline (SARM) à l'admission à l'hôpital est motivé par la nécessité d'identification précoce d'un réservoir asymptomatique afin de mettre rapidement en place des mesures de prévention de la transmission. Cependant, il représente un coût important et ses modalités sont toujours discutées, en particulier en dehors des services de réanimation. C'est pourquoi nous avons étudié dans ce travail différents aspects des programmes de dépistage. Parallèlement à des facteurs de risque classiques, nous avons identifié les soins à domicile comme un facteur de risque indépendant de portage à l'admission, ainsi que la possibilité de transmission intra-familiale de souches hospitalières, soulignant la nécessité de redéfinir les caractéristiques des patients à risque. Nous avons montré l'intérêt du dépistage à l'admission dans deux services de soins non intensifs (médecine interne et accueil-urgences), et nous avons défini un choix de sites anatomiques à prélever. Les conséquences du type de politique de dépistage choisi sur la valeur de certains indicateurs de surveillance ont également été étudiées. Enfin, nous avons présenté en parallèle l'évolution épidémiologique des SARM dans deux établissements pratiquant des politiques opposées en matière de dépistage. Le dépistage paraît incontournable dans les programmes de lutte contre le SARM. Il doit cependant être accompagné de mesures barrières efficientes, dont certaines restent discutées ou insuffisamment validées.

Il existe présentement un grand besoin, dans les milieux médicaux et hospitaliers, de trouver une solution efficace pour combattre les infections causées par Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM). Le but de cette étude est d'évaluer in vitro le potentiel inhibiteur des souches de bactéries lactiques (LAB) venant de l'entreprise canadienne (BioK Plus) et ceux venant de l'Europe (Pologne). Ceci permettra de réduire la prolifération des bactéries pathogènes SARM dans une culture mixte. Nous avons caractérisé les souches des bactéries lactiques (LAB) par le critère de fermentation des sucres selon le test API 50 CHL Medium. Ensuite nous avons démontré l'éradication de SARM dans la culture mixte avec les bactéries lactiques sur le milieu sélectif et sur le milieu liquide. La capacité inhibitrice des LAB a été testée par la méthode de diffusion sur la gélose et en milieu liquide. Les souches européennes et les souches de BIOK+ démontrent une activité antibactérienne in vitro envers la souche de SARM. Le dénombrement des colonies a démontré la diminution des cellules de SARM dans une culture mixte qui contenait le Lactobacillus acidophilus et le Lactobacillus casei. De plus, les caractérisations de nos souches ont démontré que les souches européennes sont sensibles aux antibiotiques (méthicilline, oxacilline) tandis que les souches de BioK Plus sont résistantes aux mêmes antibiotiques. Cette étude a démontré le potentiel inhibiteur des LAB envers les souches pathogènes. L'effet antagoniste entre les LAB et le SARM pourra être appliqué pour réduire la présence des bactéries multirésistantes aux antibiotiques dans l'environnement. ______________________________________________________________________________

La plasticité génomique de Staphylococcus aureus lui permet d’acquérir des gènes codant des facteurs de virulence mais aussi des gènes de résistance aux antibiotiques, notamment la cassette de résistance à la méticilline (SCCmec). La résistance à la méticilline est d’abord apparue dans des souches hospitalières à l’origine de grands clones pandémiques nosocomiaux, puis a ensuite émergé en milieu communautaire chez des souches virulentes possédant la leucocidine de Panton-Valentine. Nous avons observé en 2002, en milieu hospitalier et communautaire, l’émergence inquiétante de S. aureus résistant à la méticilline (SARM) portant le gène tst de la toxine du choc toxique staphylococcique (TSST-1). Notre travail a consisté à : (i) l’élaboration de nouveaux outils contribuant à la description de clones de SARM, notamment d’un outil de typage de la cassette SCCmec, (ii) la caractérisation phénotypique et moléculaire de ce nouveau clone, (iii) l’étude de l’épidémiologie de ce clone, (iv) l’exploration de la pathogénie de ce clone en recherchant les propriétés génétiques qui lui confèrent une telle virulence et épidémicité, et notamment en identifiant le rôle de la TSST-1. Le clone de SARM tst+ est un clone épidémique de fond génétique ST5 en Multi Locus Sequence yping, atteignant principalement les sujets jeunes, et responsable d’infections variées à la fois toxiniques et suppuratives. Il est doté d’une cassette SCCmec atypique de type I tronquée dont le rôle dans le potentiel épidémique et de virulence de ce clone reste à déterminer. Enfin, la TSST-1 ne semble pas jouer un rôle déterminant, direct ou indirect, dans la pathogénie pléiotropique de ce clone / The plasticity of the Staphylococcus aureus genome confers to this specie the ability to gain accessory genes encoding virulence factors as well as antibiotic resistance determinants such as Staphylococcal cassette chromosome mec SCCmec that encodes methicillin-resistance. Methicillin resistance first emerged in hospital-acquired strains originally of successful nosocomial pandemic clones, and is also risen in virulent community-acquired strains containing the Panton-Valentine leucocidin. In 2002, we observed the worrying emergence of a new methicillin-resistant S. aureus (MRSA) clone that contains the tst gene encoding toxic shock syndrome toxin (TSST-1) responsible for both hospital and community-acquired infections. Our study was focused on: (i) new tools for MRSA description, mainly on a SCCmec typing tool, (ii) the characterisation of this new clone by molecular and phenotypic methods, (iii) the epidemiology of this clone, (iv) the pathogenic potential of this clone and the investigation of the genetic features that enhance transmission and virulence, particularly the role of TSST-1. The tst+ MRSA clone is an epidemic clone of genetic background ST5 by multilocus sequence typing that occurs mainly in young people and is responsible for a wide diversity of clinical syndromes including toxin-mediated and suppurative diseases. This clone harbours a peculiar cassette “truncated SCCmec type I” which could play an important role in virulence and transmission but are still under investigation. TSST-1 does not play a determining role (either directly or indirectly) in the pleiotropic pathogenesis of this clone

La modélisation mathématique en épidémiologie utilise traditionnellement l’hypothèse de mélange homogène des individus dans la population. Si certains modèles structurés permettent de tenir compte de l’hétérogénéité apparente (spatiale, temporelle), ils permettent rarement de la caractériser à l’échelle d’un individu. Dans cette thèse, nous présentons les résultats de l’analyse conjointe des contacts interindividuels et du portage individuel de Staphylococcus aureus. Ces données, collectées dans l’hôpital de soins de suite de Berck-sur-Mer pendant 6 mois, permettent de mettre en évidence l’intérêt de l’étude des structures de contacts pour établir des nouvelles mesures de contrôle dans la lutte contre les infections nosocomiales, et plus généralement pour apporter un nouveau substrat informatif aux modèles épidémiologiques.Après avoir rappelé dans une première partie les différents modèles usuels utilisés en épidémiologie et les hypothèses qu’ils imposent, nous présentons l’étude I-Bird qui vise à identifier, par l’utilisation des nouvelles technologies de l’information, de nouvelles méthodes pour limiter la dissémination de bactéries nosocomiales.Dans une première étude, nous démontrons que l’utilisation de capteurs électroniques de proximité fournit un proxy valable pour la collecte des interactions interindividuelles pouvant mener à transmission de S. aureus entre patients et personnels soignants dans un établissement de soins de suite et de réadaptation. Nous exploitons ensuite ces données de façon à fournir une évaluation quantitative du risque individuel d’acquisition de S. aureus, dans l’optique de réduire la dissémination de bactéries multirésistantes. / Mathematical modeling in epidemiology often assumes that individuals mix at random within a population. Age-structured models allow for more realistic contact rates, depending on the age of individuals, yet such models can’t characterize the heterogeneity at the individual level.In this thesis, we present the results of a prospective, longitudinal study conducted during 6 months in a long-term care facility located in Berck-sur-Mer, France. We show that high-resolution contact structures can be used to design new intervention strategies in order to reduce the spread of nosocomial bacteria and inform models with more realistic contact patterns.After first recalling the usual modeling frameworks used in epidemiology and their underlying hypothesis, we detail the data collected as part of the I-Bird study. This study focuses on understanding how Staphylococcus aureus spreads between individuals in a healthcare setting.In a first study, we provide empirical results that validate the use of electronic records as a good proxy for close-proximity interactions that can lead to the dissemination of S. aureus. We then set out to identify contact-related risk factors for S. aureus colonization, in an effort to detect situation of increased risk. Such situations could help enforce new intervention strategies that rely on the observed contact network, to efficiently reduce the burden of S. aureus, ultimately helping to reduce the spread of multidrug-resistant bacteria.

Notre travail montre la prédominance du clone « Lyon » parmi les souches de Staphylococcus aureus responsables d’infections invasives (i.e. bactériémies). Il est caractérisé par la présence du gène codant la «staphylococcal enterotoxin » (SE) A. Afin de mieux comprendre le lien éventuel entre la prédominance de la SEA et la gravité des infections induites, nous avons orienté nos travaux sur le versant immuno‐inflammatoire des SE. L’étude des répertoires Vβ induits par l’ensemble des SE s’est révélée peu discriminante. A l’aide d’approches génomiques et protéiques réalisées sur des lymphocytes et monocytes humains, nous avons observé le puissant potentiel inflammatoire de la SEA en particulier par rapport à la SEG (SE appartenant à l’opéron egc retrouvé dans les infections de faible sévérité) et la prédominance de la réponse lymphocytaire T. Enfin, afin de mieux comprendre la spécificité des effets observés, nous avons conduit des expériences sur lymphocytes purifiés en ciblant les Ly T effecteurs (CD4+CD25‐) et Ly T régulateurs (CD4+CD25+FOXP3+). Nos travaux ont confirmé l’induction par la SEA d’une forte réponse inflammatoire, associant une synthèse de cytokines de type Th1 et Th17 dans les deux lignées lymphocytaires. De plus, nos résultats suggèrent que les SE provoquent une perte des fonctions suppressives des Ly T régulateurs ouvrant de nouvelles perspectives quant à l’implication des SAgs dans de nombreuses situations cliniques en particulier le choc septique, et les infections chroniques / Our work shows the prevalence of the “Lyon” clone among Staphylococcus aureus strains responsible for severe systemic infections (i.e. bacteremia). This clone is characterized by the presence of the staphylococcal enterotoxin (SE) A coding gene. To better understand the possible link between the prevalence of SEA and the severity of infections, we focused our work on the immuno inflammatory responses of SE. By using genomic and protein studies, in human lymphocytes and monocytes, we observed the potent inflammatory property of SEA (especially in comparison with SEG ‐ belonging to the egc cluster mainly found in less severe infections) mainly targeting T cell response over monocytes. Finally, to better understand the specificity of these effects, we performed experiments on purified lymphocytes and targeted effectors (CD4+CD25‐) and regulatory T lymphocytes (CD4+CD25+FOXP3+). Our works confirmed the induction by SEA of a strong inflammatory response, characterized by the release of Th1 and Th17 cytokines in both lymphocyte lineages. Furthermore, our results also showed the loss of the regulatory T cell suppressive functions after SE stimulation. Collectively, these results offer new perspectives for the implication of the SAgs in numerous clinical situations in particular toxic shock and the chronic infections.