Soutenance de thèse de Marine SCHNETTERLE

Lors de ce travail, nous avons étudié Burkholderia pseudomallei qui est l’agent causale de la mélioïdose, maladie tropicale dont les zones d’endémie principales sont le Nord de l’Australie et le Sud-Est de l’Asie. Nous avons analysé le système d’efflux, mécanisme majoritairement impliqué dans des phénotypes de multi-résistance aux antibiotiques. Pour cela, nous avons dans un premier temps, utilisé des méthodes de séquençage globale de l’ADN dans le but d’identifier de potentielles mutations dans le génome et plus particulièrement dans les gènes de pompes d’efflux pouvant expliquer de tels profils. Nous avons également cherché si des modulations de l’expression de ces pompes, de manière transitoire, pouvaient expliquer des phénotypes de résistance instable dans le temps. Pour ce faire nous avons utilisé une technique ciblée de RT-qPCR sur les gènes codant pour les trois principaux transporteurs des pompes de B. pseudomallei. Nous avons identifié deux mécanismes permettant d'exprimer des profils de résistance atypiques aux antibiotiques. Tout d’abord, un mécanisme transitoire responsable d'une résistance croisée du Cotrimoxazole, avec les quinolones, et le chloramphénicol, pour lequel nous suspectons une modulation de l’expression de l’efflux. Le second, impliqué dans la résistance au méropénème, par surexpression de l'efflux suite à une mutation dans le régulateur de la pompe AmrAB-OprA. Ces résistances peuvent avoir un impact thérapeutique puisqu’elles concernent des antibiotiques utilisés lors du traitement de référence de la mélioïdose. Dans un second axe de recherche, nous avons également criblé plusieurs molécules afin d'identifier des candidats inhibiteurs de l'efflux, dérivant de la famille des phénothiazines et capables de restaurer une sensibilité aux antibiotiques. Nous avons analysé l’impact de ces molécules sur des souches modèles de multi-resistance (Burkholderia thailandensis), mais également sur un panel de souches cliniques et environnementales de B. pseudomallei. L’utilisation de la RT-qPCR nous a permis d’observer que ces molécules étaient capables d’impacter l’expression de l’efflux. Cepedant nous pensons que le mécanisme majeur d’inhibition de cette famille de molécules reste l’entrée en compétion avec les antibiotiques efflués. Nous avons identifié une molécule, AST17, capable de restaurer la sensibilité au Cotrimoxazole, ainsi qu'aux quinolones. D’autres études seront nécessaires afin d'améliorer l’action de cette molécule et d'identifier avec exactitude son mécanisme d'inhibition.

During this work, we have studied Burkholderia pseudomallei, causal agent of melioidosis, a tropical disease, endemic in Notrhern Australia and South-East Asia. We have analyzed efflux systeme, known to be one of the main mecanism implicated in antibiotic resistance phenotypes. We used in a first time, a whole genome sequencing method in order to observe if mutations occurred in genome, more particularly in efflux pumps genes, could explain such profils. We also have looked for transient modulations of the efflux pumps expression, that could explain unstable resistance phenotypes. We used the targeted method of RT-qPCR to observe expression of the three main efflux transporters of B. pseudomallei. We have identified two mecanisms enabeling B. pseudomallei to present an atypical antibiotic resistance profil. The first one is a transient mecanism, responsible of a cross-resistance to Cotrimoxazole, quinolones and chloramphenicol, and we suspect an implication of modulation of efflux. The second one is implicated in meropenem resistance by an overexpression of the AmrAB-OprA efflux pumps, due to a mutation of its regulator. These resistances impact the therapetic treatment by concerning antibiotics used in melioidosis treatment. In a second time, we also have screened several compounds, all derivated from phenothiazines, in order to identify efflux pump inhibitors for a restoration of the antibiotic susceptibility. We have analyzed the impact of these molecules in multi-resistant strain models, and on several clinical and environnemental strains. The use of RT-qPCR allowed us to observe that these molecules are able to modulate efflux pumps expression. However, we think that the main inhibition mecanism of these derivatives is about a competition between the molecule and the antibiotics. We have identified one molecule, AST17, that is able to restore Cotrimoxazole and quinolones susceptibilities. Futur studies will be necessary to optimize this molecule and to determine its inhibitory mecanism.