Soutenance de thèse de HAMIEH Aïcha
Titre de thèse
Tolérance au glyphosate chez les bactéries : un possible rôle dans la résistance aux antibiotiques?
Tolerance to Glyphosate in Bacteria: A Possible Role in Antibiotic Resistance?
Résumé de la thèse
Le glyphosate est un herbicide largement utilisé et efficace contre de nombreuses plantes indésirables. Cependant, son usage intensif suscite des préoccupations concernant son impact potentiel sur la santé humaine, animale et sur l'environnement. Cet herbicide s'accumule dans différents écosystèmes et peut jouer une pression de sélection sur les gènes de résistance aux antibiotiques. Malgré ces inquiétudes, l'Union européenne a renouvelé l'autorisation de son utilisation en 2023 pour une durée de 10 ans . Cette thèse de recherche visait à : (i) résumer les connaissances actuelles sur les mécanismes de tolérance au glyphosate chez les microorganismes décrits dans la littérature, (ii) décrire les mécanismes de tolérance au glyphosate chez les bactéries à Gram négatif (BGN) et (iii) évaluer le rôle du glyphosate dans la résistance aux antibiotiques. Les mécanismes de la tolérance microbiennes aux glyphosate sont complexes. Certains microorganismes font appels à des mécanismes d'efflux, dégradent le glyphosate qui est utilisé comme source d'énergie, ou encore modifient l'enzyme cible du glyphosate, la 5-énolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase (EPSPS) pour diminuer son affinité à cet agent antibiotique. Cependant, d'autres mécanismes restent inconnus. Durant nos travaux de recherche, nous avons identifié un gène aroA de classe II médié par un plasmide chez des souches de Klebsiella spp. tolérantes à un herbicide à base de glyphosate (HBG) et isolées d'une zone géographique fortement impregnée par l'usage des herbicides et des biocides. L'analyse de ce gène et de son environnement génétique suggère que ce plasmide a été selectionné par l'usage excessif de ces biocides. Nous avons également mené une étude préliminaire afin de corréler la tolérance au glyphosate et la résistance aux antibiotiques. Bien que nous n'ayons pas mis en évidence de lien entre les deux phénomènes, nous avons identifié certains gènes de résistance uniquement chez les souches isolées de patients exposés au glyphosate. Des études supplémentaires sont nécessaires pour identifier le rôle du glyphosate dans la résistance aux antibiotiques. Cette thèse démontre l'importance d'étudier la problématique de la résistance aux antibiotiques selon un approche « One Health ».
Mots-clés: Glyphosate, Herbicide à base de glyphosate, CMI-glyphosate, EPSPS, ESKAPEE, Bactérie Gram-negative, One Health.
Thesis resume
Glyphosate is a widely used herbicide effective against many unwanted plants. However, its intensive use raises concerns about its potential impact on human, animal, and environmental health. This herbicide contaminates various ecosystems and may exert selective pressure on antibiotic resistance genes. Despite these concerns, the European Union renewed its authorization for use in 2023 for a duration of 10 years. This research aimed to: (i) summarize the current knowledge on glyphosate tolerance mechanisms in microorganisms as described in the literature, (ii) describe glyphosate tolerance mechanisms in Gram-negative bacteria (GNB), and (iii) assess the role of glyphosate in antibiotic resistance. The microbial mechanisms of glyphosate tolerance are complex. Some microorganisms employ efflux mechanisms, degrade glyphosate to use it as an energy source, or modify glyphosate's target enzyme, 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase (EPSPS), to reduce its affinity for this herbicide. However, other mechanisms remain unknown. Our research identified a class II aroA gene plasmid-mediated in Klebsiella spp. strains tolerant to glyphosate-based herbicides (GBH), isolated from a geographical area heavily exposed to herbicides and biocides. The analysis of this gene and its genetic environment suggests that this plasmid was selected due to the excessive use of these biocides. We also conducted a preliminary study to correlate glyphosate tolerance with antibiotic resistance. Although we did not demonstrate a direct link between the two phenomena, we identified certain resistance genes exclusively in strains isolated from patients exposed to glyphosate. Further studies are needed to determine the role of glyphosate in antibiotic resistance. This thesis highlights the importance of investigating antibiotic resistance using a "One Health" approach.
Keywords: Glyphosate, Glyphosate-based formulation, Glyphosate-MIC, EPSPS, ESKAPEE, Gram-negative bacteria, One Health.