Soutenance de thèse de ZERROUKI HANANE
Titre de thèse
La résistance antimicrobienne chez les bactéries en relation avec l'utilisation du glyphosate et d'autres pesticides
Antimicrobial resistance in bacteria in relation to glyphosate and other pesticides uses
Résumé de la thèse
Les activités humaines et les phénomènes naturels sont responsables de l'accumulation de composés chimiques dans tous les écosystèmes, formant des “cocktails chimiques” qui interagissent sur les micro-organismes. Ces interactions peuvent être synergiques, diminuant la biodiversité microbienne, ou antagonistes, conduisant les bactéries à s'adapter pour survivre. L'objectif de cette thèse porte sur l'analyse de l'impact des cocktails de polluants environnementaux sur les mécanismes de résistance bactériennes. Après une étude bibliographique, nous avons focalisé nos travaux sur les interactions entre le glyphosate et les antibiotiques.
Dans une première partie nous faisons un état de lieux des connaissances des principaux polluants chimiques (antibiotiques, désinfectants, pesticides, métaux lourds) retrouvés dans l'environnement et des réponses bactériennes à ces polluants. Dans une seconde partie, nous étudions les mécanismes de tolérance bactérienne aux herbicides à base de glyphosate (HBG) utilisés dans les secteurs agricole et non agricole. La tolérance aux HBG a été principalement étudiée via l'analyse de mutations sur la cible du glyphosate, l'enzyme EPSPS, dans une optique de bioingénierie. Cette définition n'est pas adaptée à l'étude microbiologique de la tolérance au glyphosate. Nous avons mené une étude associant analyses bio-informatiques et tests in vitro afin de montrer cette absence de corrélation et discuter de la nécessité de redéfinir le terme de tolérance au glyphosate. Enfin, dans une troisième partie, nous évaluons l'impact de la combinaison d'un HBG à des antibiotiques sur la survie et la réponse moléculaire de bactéries à Gram négatif du groupe ESKAPEE. Nous étudions ensuite les mécanismes moléculaires responsables de ces effets synergiques ou antagonistes.
Ce travail inaugure un domaine de recherche innovant dans l'approche « One Health » pour comprendre le rôle des facteurs environnementaux dans l'émergence et la dissémination de la résistance aux antibiotiques.
Thesis resume
Human activities and natural phenomena are responsible for accumulating chemical compounds in all ecosystems, forming "chemical cocktails" that interact with microorganisms. These interactions can be synergistic, reducing microbial biodiversity, or antagonistic, leading bacteria to adapt for survival. This thesis aims to analyze the impact of environmental pollutant cocktails on bacterial resistance mechanisms. Following a literature review, we focused on the interactions between glyphosate and antibiotics.
In the first part, we present the current knowledge on the main chemical pollutants (antibiotics, disinfectants, pesticides, heavy metals) found in the environment and the bacterial responses to these pollutants. In the second part, we delve into the bacterial tolerance mechanisms of glyphosate-based herbicides (GBHs) used in both agricultural and non-agricultural sectors. Our study, which combines bioinformatic analyses and in vitro tests, reveals a lack of correlation and underscores the need to redefine the term' glyphosate tolerance.'
Finally, in the third part, we evaluate the impact of combining a GBH with antibiotics on Gram-negative bacteria's survival and molecular response from the ESKAPEE group. We then explore the molecular mechanisms responsible for these synergistic or antagonistic effects.
This work opens a new field of research within the "One Health" approach to understanding the role of environmental factors in the emergence and dissemination of antibiotic resistance.