Soutenance de thèse de ZMERLI OMAR

Résumé de la thèse

La microbiologie clinique constitue un pilier fondamentale de la médecine moderne, notamment face à l'émergence de pathogènes ayant un impact significatif sur la santé publique. Le besoin de méthodes rapides et simples pour la détection et l'évaluation de la susceptibilité aux antibiotiques des bactéries pathogènes reste d'actualité surtout avec l'émergence accrue de la résistance aux antibiotiques. Si les méthodes de culture restent la référence, leur lenteur et leur complexité compromettent la rapidité de la prise en charge thérapeutique. Les techniques moléculaires (PCR, NGS) ont amélioré les délais de détection, mais elles se limitent à l'analyse du matériel génétique, sans fournir d'informations sur la viabilité ou les profils de résistance phénotypique.
La microscopie reste un outil fondamental en microbiologie permettant l'observation directe des microbes. La microscopie électronique à balayage (MEB), grâce à sa haute résolution à l'échelle unicellulaire, a révolutionné l'étude morphologique bactérienne, mais son usage clinique reste limité par son coût, sa complexité technique et les besoins en expertise. L'émergence récente de MEB de table (MEBT) plus compacts, accessibles et faciles à utiliser, ouvre de nouvelles perspectives pour leur intégration dans les laboratoires de microbiologie clinique.
Ce travail a permis de mettre en place une stratégie pour étudier la faisabilité d'intégrer le MEBT en microbiologie clinique. L'objectif principal était de restaurer le concept fondamental de visualisation directe des bactéries, tout en dépassant les limites des méthodes diagnostiques conventionnelles.
Initialement, la MEBT a permis une visualisation rapide et quantitative de la viabilité bactérienne via une coloration simple, avec des résultats comparables à ceux des techniques de référence. L'étude s'est ensuite élargie à l'analyse morphologique des effets pharmacodynamiques d'antibiotiques, démontrant la capacité de la MEBT à discriminer les effets bactéricides (ex. Imipénème) et bactériostatiques (ex. Doxycycline) en moins de deux heures, contre 24h pour les tests classiques (MIC/MBC).
Cela a orienté les efforts vers le développement de tests rapides de sensibilité à la colistine, antibiotique de dernier recours dont les méthodes classiques sont lentes et complexes. La méthode SEM-AST a permis d'identifier la susceptibilité de bactéries Gram-négatives cliniquement pertinentes en seulement 30 minutes d'exposition, avec des résultats comparables à ceux obtenus par microdilution. Ces résultats soulignent le potentiel de la MEBT pour les tests rapides de sensibilité aux antibiotiques (RAST), ainsi que pour des applications diagnostiques en « point of care ».
Fort de ces résultats, le travail s'est élargi à des problématiques plus complexes, telles que la détection de bactéries à croissance lente, notamment C. burnetii, avec une réduction du délai de détection de trois semaines à trois jours. En parallèle, un protocole optimisé de préparation d'échantillons de selles a été développé pour permettre l'exploration du microbiote intestinal humain pour la première fois par MEBT, permettant une caractérisation morphologique directe des composants, en complément des approches métagénomiques et culturomics.
En conclusion, ce travail ouvre la voie à une nouvelle approche en microbiologie clinique, où l'imagerie directe offre des résultats rapides, visuels et exploitables. Les perspectives futures incluent l'élargissement des applications par l'intégration de l'automatisation pour des tests à haut débit, ainsi que l'utilisation de l'intelligence artificielle pour l'analyse automatisée des images. Cette thèse établit ainsi les bases pour la réintégration d'une technologie longtemps marginalisée dans la pratique clinique, en positionnant le MEBT comme un outil stratégique sur la paillasse du microbiologiste, capable d'accroître la rapidité, la précision et la profondeur des diagnostics dans la lutte contre les maladies infectieuses.