Soutenance de thèse de AFAF HAMAME

Selon la bibliographie, très peu d’études sont d’actualité sur la résistance à la colistine chez les animaux en France. Ainsi, l’objectif principal de cette thèse est de mettre en exergue l’épidémiologie et la prévalence des bactéries résistantes à la colistine (BRC) chez les animaux d’une part, et d’autre part de réaliser des analyses moléculaires et génomiques pour la détection des gènes transférables mcr. Les souches ayant un phénotype d’antibiorésistance atypiques ont été caractérisées, sur le plan génomique et moléculaire. C’est dans une optique de « One Health approach » que les projets de cette thèse ont été conçus et présentés en quatre chapitres principaux et un chapitre de travaux annexe : (I) Ce chapitre est dédié à une revue bibliographique de la littérature sur la détection des gènes mcr chez les chats et les chiens et la transmission zoonotique de BRC des animaux vers les humains. Cette revue décrit l’utilisation de la colistine chez les animaux, les mécanismes de résistance, les facteurs de transmission de la résistance, la transmission zoonotique et des approches concernant la réduction de cette transmission. (II) Dans ce chapitre, nous abordons la prévalence des bactéries résistantes à la colistine chez les animaux de compagnie en France. Ce chapitre, ouvre de nouvelles perspectives à propos de la propagation de la résistance à la colistine indépendamment de son usage. En effet, les facteurs multiples liés à l'émergence de la résistance à la colistine restent une question importante à investiguer. (III) Dans ce chapitre, nous décrivons la caractérisation phénotypique et moléculaire de bactéries résistantes à la colistine isolées chez les animaux d’élevage. Une large étude épidémiologique a été réalisée chez les poulets, les bovins, les moutons, les chèvres et les porcs. Une variété d’espèces bactériennes résistantes à la colistine a été identifiée avec une prévalence majeure de bactéries naturellement résistantes qui sont des bactéries à Gram positif (GPB) et certaines bactéries à Gram négatif (GNB). Les GPB sont des bactéries naturellement résistantes à la colistine. En l’occurrence, les GNB ont acquis de la résistance globalement via des gènes mcr. À noter, que dans cette étude une première co-occurrence de gènes mcr a été rapportée, chez les porcs en France. En effet, l’analyse moléculaire et génomique de la bactérie porteuse des deux gènes a soulevé une discussion sur l’origine chinoise des éléments génétiques mobiles (MGEs) porteurs des deux gènes. Le suivi épidémiologique, une année après, a permis de signaler, la propagation de ces deux gènes mcr chez les porcs. (IV) Ce chapitre présente la prévalence et la diversité du genre Brucella, chez des chevaux en France. Ce genre de bactéries résistantes à la colistine peut être pathogène responsable de la brucellose, qui est une maladie transmissible zoonotique à déclaration obligatoire. Cette thèse soulève plusieurs questions et perspectives. De nombreux facteurs peuvent être impliqués dans l'émergence de la résistance à la colistine. L'utilisation illégale de colistine et les gènes mcr ont, notamment, un fort potentiel de dissémination. Les animaux constituent un réservoir de bactéries résistantes à la colistine, variable d'un animal à l'autre. Des interventions et des options alternatives sont nécessaires pour réduire l'émergence de la résistance à la colistine et éviter sa transmission zoonotique.

According to the bibliography, few studies are currently available on colistin resistance in animals from France. Hence the main objective of this thesis is to investigate the epidemiology and the prevalence of colistin-resistant bacteria in animals on one hand, and on the other hand to carry out molecular and genomic analyses for the detection of transferable mcr genes in animals. Isolates with an atypical antibiotic resistance phenotype have been subjected to genomic sequencing and characterization. Therefore, this thesis with the “One Health approach” is divided into four main chapters and a chapter of annexed works: (I) This chapter is dedicated to a bibliographic review of the literature on the detection of mcr genes in cats and dogs and the zoonotic transmission of colistin-resistant bacteria from animals to humans. The review explored the use of colistin in animals, the mechanisms of resistance, the factors of colistin resistance transmission, zoonotic transmission via pets, and approaches to reduce zoonosis. (II) In this chapter, we described the prevalence of colistin-resistant bacteria in pets from France. The mcr genes have been detected in bacteria isolated from cats and dogs. This chapter opens new perspectives on the spread of colistin resistance independent of its use. The multi-factors related to the emergence of colistin resistance remain an important question to investigate. (III) Here, we report the isolation and selective culture of colistin-resistant bacteria from farm animals. A large epidemiological study was performed on chickens, cattle, sheep, goats, and pigs. A wide variety of colistin-resistant bacteria were identified, with a major prevalence of naturally colistin-resistant bacteria (GPB and some GNB). GPB are bacteria naturally colistin-resistant. However, the identified GNB here have acquired resistance globally via mcr genes. Furthermore, the co-occurrence of mcr genes was reported in pigs for the first time in France. Molecular and genomic analysis of bacteria carrying the two mcr genes rise a discussion on the Chinese origin of the same MGEs. The epidemiological analysis performed on the same farm, one year after, reported the spread of these two mcr genes in pigs. (IV) This chapter presents the prevalence and diversity of the Brucella genus in horses, from France. This genus naturally colistin-resistant can be pathogenic and responsible for brucellosis, a reportable communicable disease of farm animals. This thesis rises several questions and polyphasic perspectives. Many factors may be involved in the emergence of colistin resistance including illegal colistin use and mcr genes that have a high potential for transmission. Animals have a reservoir of colistin-resistant bacteria, specific to each animal. Interventions and alternative options are needed to reduce the emergence of colistin resistance and avoid zoonotic transmission.