Institut Pasteur Rapport d'activité de l'unité Agents antibactériens pour l'année 1999


Responsable : COURVALIN Patrice (pcourval@pasteur.fr)

Résumé du rapport

L'Unité des Agents Antibactériens étudie le support génétique, les mécanismes biochimiques, l'expression hétérospécifique, l'évolution et la dissémination de la résistance aux antibiotiques chez les bactéries pathogènes pour l'homme, notamment dans les systèmes suivants : entérocoques et glycopeptides, la résistance aux aminosides chez les streptocoques et les bacilles et les cocci à Gram négatif ainsi que le transfert de gènes des bactéries aux cellules de mammifères.

Abstract

The Antibacterial Agents Unit studies the genetic support, biochemical mechanisms, heterospecific expression, evolution, and dissemination of antibiotic resistance in bacterial pathogens for humans; in particular: enterococci and glycopeptides, Neisseria and Acinetobacter and aminoglycosides. It has also developped trans-kingdom gene transfer from bacteria to mammalian cells.

Texte du rapport

Résistance à la spectinomycine chez Neisseria (Marc Galimand) Depuis 1988, le Centre National de Référence des Méningocoques surveille la résistance aux antibiotiques des isolats cliniques de Neisseria. Sur plus de 16.800 souches, une N. meningitidis et quatre N. gonorrhoeae étaient résistantes à la spectinomycine. Cette résistance était due à des mutations ponctuelles dans la tige supérieure de l’hélice 34 de l’ARN ribosomal 16S. Chez N. meningitidis une transversion guanine - cytosine en position 1064 est survenue tandis que chez N. gonorrhoeae la résistance était due à une transition cytosine - thymine à la position 1192 (numérotation de Escherichia coli). La spectinomycine est utilisée dans les infections dues à des souches de N. gonorrhoeae productrices de ß-lactamase, ce qui pourrait expliquer l’apparition de la résistance. Par contre, l’origine de la mutation chez N. meningitidis reste inexpliquée dans la mesure où la spectinomycine n’est pas utilisée contre cette espèce bactérienne.

Transfert de la résistance aux antibiotiques de Listeria aux bactéries à Gram positif et à Gram négatif (Guy Gerbaud). La souche de Listeria monocytogenes BM4293 est résistante à de hauts niveaux de triméthoprime, antibiotique de deuxième ligne dans le traitement de la listériose, par production d’une dihydrofolate réductase résistante. Le gène dfrD de cette enzyme est localisé sur un petit plasmide, pIP823, non autotransférable qui appartient à la famille des plasmides se répliquant par un mécanisme de " cercle roulant ". pIP823 a un spectre d’hôte exceptionnellement large : il est capable de se répliquer chez L. monocytogenes, Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis et Escherichia coli, en générant chez toutes ces espèces des molécules d’ADN simple brin. Le transfert de pIP823, par mobilisation par des plasmides originaires de bactéries à Gram positif ou à Gram négatif, a été obtenu lors de conjugaisons entre L. monocytogenes, entre L. monocytogenes et E. faecalis, entre L. monocytogenes et E. coli et de E. coli à E. coli. Le transposon conjugatif Tn1545 a été également capable de mobiliser pIP823 de L. monocytogenes à E. faecalis, de L. monocytogenes à E. coli et de E. faecalis à E. coli. Ces résultats indiquent la mobilisation trans-Gram d’un plasmide de résistance. De plus, la dissémination de la résistance au triméthoprime ainsi que l’acquisition d’autres déterminants de résistance chez L. monocytogenes peuvent être anticipées.

Nouveaux caractères de résistance aux glycopeptides chez les entérocoques (Bruno Périchon) Deux nouveaux génotypes, vanD et vanE, de résistance aux glycopeptides sont en cours d’étude. Les isolats cliniques de Enterococcus faecium BM4339 et BM4416 sont résistants de façon constitutive à la vancomycine et à la teicoplanine. L’opéron vanD chromosomique de ces souches possède une organisation similaire à celle des opérons vanA et vanB. La présence d’une insertion (5 pb chez BM4339 et IS19, environ 1 kb, chez BM4416) dans le gène de la D-alanine:D-alanine ligase entraine l’inactivation de celle-ci, ce qui explique l’absence de précurseurs du peptidoglycane terminés par D-Ala-D-Ala chez ces souches. L’étude de la régulation de l’expression des gènes de résistance est en cours. La souche de E. faecalis BM4405, résistante à la vancomycine et sensible à la teicoplanine, synthétise des précurseurs du peptidoglycane terminés par D-Ala-D-sérine. L’opéron vanE responsable de cette résistance est en cours de caractérisation. Son organisation est similaire à celle de vanC responsable de la résistance intrinsèque aux glycopeptides chez E. gallinarum, E . casseliflavus et E. flavescens. Trois gènes nécessaires à la résistance et un gène impliqué dans leur régulation ont été caractérisés. L’opéron vanE est localisé sur le chromosome. Le mode d’acquisition de cette résistance naturelle chez une espèce d’entérocoque par un membre d’une autre espèce n’est pas encore élucidé.

Transfert de gènes des bactéries aux cellules de mammifères (Catherine Grillot-Courvalin) Certaines espèces bactériennes ont la capacité de pénétrer les cellules de mammifères en induisant leur propre internalisation. Nous avons montré que des souches de Escherichia coli, rendues invasives et capables de lyser après leur entrée dans les cellules de mammifères par défaut de synthèse de la paroi bactérienne, sont capables de délivrer de l'ADN exogène plasmidique qui s’exprime dans ces cellules. Ce transfert direct de matériel génétique est efficace, à large spectre d'hôte et les vecteurs réplicatif ou intégratif ainsi délivrés sont hérités de façon stable et exprimés par la progénie des cellules qu'elles se divisent ou non. Le transfert s’observe également, bien qu’avec une efficacité moindre, des vecteurs bactériens aux épithélia différenciés digestifs ou pulmonaires. L'ADN délivré par l'invasion abortive de cellules eucaryotes par les bactéries présente un intérêt pour la stimulation de l'immunité mucosale et pour la thérapie génique humaine in vivo ou ex vivo.

Résistance aux aminosides chez Stenotrophomonas maltophilia (Thierry Lambert) La résistance de S. maltophilia aux aminosides est traditionnellement attribuée soit à l'imperméabilité des bactéries, soit à l'export de l'antibiotique par les cellules. L'étude de la souche BM2690 a montré que les différences d'activité de divers aminosides était due à la production d'une 6'-N-aminoside acétyltransférase. Le gène responsable, aac(6')-Iz, a été localisé dans le chromosome en aval d'un cadre de lecture dont le produit est apparenté aux pyridoxine oxydases. L'étude de quatre vingt souches de S. maltophilia a montré que le gène aac(6')-Iz était constamment retrouvé et contribuait à la résistance intrinsèque de cette espèce aux aminosides.

Mise à jour des séquences des gènes de structure des ß-lactamases à spectre élargi (Sylvie Goussard) Chez les entérobactéries, les ß-lactamases de type TEM à spectre élargi ou résistantes aux inhibiteurs diffèrent des pénicillinases parentales TEM-1 et TEM-2 par des mutations ponctuelles. Par amplification et séquence directe, nous avons déterminé et analysé la séquence des gènes de structure et des promoteurs de 17 ß-lactamases TEM. La variété de séquence observée reflète probablement la présence dans la nature de pénicillinases autres que TEM-1, TEM-2 ou TEM-13. De plus, à l’exception du gène chromosomique de l’enzyme TEM-12, tous les gènes sont localisés en aval de promoteurs forts, ce qui confère aux bactéries hôtes de hauts niveaux de résistance aux ß-lactamines.

Centre National de Référence des Antibiotiques (Murielle Chauvel) Les principales fonctions du Centre National de Référence des Antibiotiques sont l’étude de la prévalence de la résistance aux antibiotiques chez les genres bactériens pathogènes pour l’homme ; le maintien de collections de souches bactériennes de référence, de sondes nucléiques et de gènes de résistance ; l’évaluation de l’activité in vitro des antibiotiques nouveaux ; l’évaluation et l’amélioration de techniques ou d’appareils ou de détection de la résistance bactérienne aux antibiotiques ou de mécanismes de résistance ; et la mise au point de techniques de référence de détection de gènes de résistance.

Mots clés :
Bactéries, antibiotiques, résistance, thérapie génique.

Lien: http://www.pasteur.fr/units/aab
http://www.pasteur.fr/Bio/RAR/Aab.htlm http://www.pasteur.fr/Bio/RAR/cnr.htlm

Personnel de l'unité

Secrétariat de l'unité

GARNERO Sylvie, IP
VAN STEENKISTE Pascale, IP

Chercheurs de l'unité

ARTHUR Michel, IP
GALIMAND Marc, IP

Stagiaires de l'unité

ABADIA PATIÑO Lorena, Thèse Sciences
ASLANGUL Elisabeth, Thèse Sciences, Docteur en Médecine, Chef de Clinique AUBRY-DAMON Hélène, Docteur en Médecine, Praticien Hospitalier CAO Thi Bao Van, Thèse Sciences
CASADEWALL Barbara, Thèse Sciences, Ingénieur en Biotechnologies CREMNITER Julie, Interne en Pharmacie
GARNIER Fabien, Thèse Sciences, Docteur en Pharmacie GHOLIZADEH Yasmine, Docteur en Médecine GRILLOT-COURVALIN Catherine, Directeur de Recherche CNRS, Docteur en Médecine, Docteur ès-Sciences LAMBERT Thierry, Maître de conférence, Docteur en Pharmacie, Docteur ès-Sciences MAGNET Sophie, Thèse Sciences

Autre personnel de l'unité

CHAUVEL Murielle, IP
DEPARDIEU Florence, IP
GERBAUD Guy, IP
GOUSSARD Sylvie, IP
PERICHON Bruno, IP

Publications de l'unité

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