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     Biodiversité des Bactéries pathogènes émergentes - U389 INSERM


  Responsable : GRIMONT Patrick (pgrimont@pasteur.fr)


  resume

 

L'Unité comprend des laboratoires de recherche, un Centre Collaborateur OMS, trois Centres Nationaux de Référence (CNR) et un Centre fournissant des services d'identification bactérienne dans les domaines clinique, vétérinaire et industriel. Tous les aspects de la taxonomie bactérienne sont développés en ayant pour objectif d'apporter une meilleure définition moléculaire et physiologique des espèces et de réaliser des outils nouveaux d'identification et de typage moléculaires. Nos méthodes sont appliquées à toutes sortes de bactéries, y compris des pathogènes émergents.



  rapport

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Taxonomie et génétique des populations (Sylvain Brisse, Francine Grimont, Monique Janvier, Patrick Grimont)

Notre Unité participe aux efforts internationaux pour définir l'espèce bactérienne sur des bases moléculaires et phylogénomiques. Une réunion a eu lieu en 2002 pour chercher à remplacer l'hybridation ADN-ADN quantitative, qui est assez lourde, par d'autres méthodes. Le séquençage de plusieurs gènes communs est une piste à valider. Une approche bioinformatique est nécessaire. Un robot permettant de préparer 96 réactions de séquences simultanément a été acquis. L'étude par séquençage de gènes multiples de la structure taxonomique des Klebsiella, pathogènes nosocomiaux opportunistes, a été initiée.

Le problème de la détection des bactéries par méthodes moléculaires est la difficulté d'apprécier la frontière entre la vie et la mort chez les bactéries. La mort est un état irréversible où aucune culture, élongation bactérienne ou synthèse protéique n'est possible (travail de thèse d'Andrea Villarino).

La compétence de l'Unité en détection et identification des bactéries a été sollicitée pour élaborer une riposte aux menaces de bioterrorisme. Plusieurs méthodes moléculaires ont été développées pour permettre une détection assez rapide d'agents pathogènes.

Nous avons été sollicités par plusieurs collègues pour caractériser de nouvelles espèces par hybridation ADN-ADN ou par séquençage du gène rrs codant l'ARNr 16S. Nous avons ainsi participé à une étude taxonomique concernant le complexe Streptococcus bovis/S. equinus et décrit trois sous-espèces de S. gallolyticus (collaboration avec Anne Bouvet, Hôtel Dieu, Paris).

Des CNR en France ou à l'étranger ont sollicité notre collaboration pour faire avancer les connaissances dans leur spécialité. Ainsi, les principales espèces de Streptococcus sont identifiables par restriction de l'opéron rrn amplifié (collaboration avec le CNR des Streptocoques).

L'Unité apporte un soutien taxonomique aux collègues hospitalo-universitaires étudiant les gènes de résistance aux antibiotiques (collaboration avec Alain Philippon, Hôpital Cochin, Paris)

L'hybridation in situ avec des sondes oligonucléotidiques fluorescentes (FISH) est applicable à la détection de certaines bactéries dans l'eau et un document de l'OCDE a souligné ses avantages. Cette méthode FISH a aussi été utilisée pour détecter et visualiser les Methylophaga dans des sédiments marins.

Centre Collaborateur OMS pour les Salmonella (Patrick Grimont, François-Xavier Weill et Martine Guibourdenche)

Le CCOMS-Salmonella, qui vient d'intégrer l'Unité, tient à jour le schéma de White-Kauffmann-Le Minor qui décrit la formule antigénique de tous les sérotypes connus de Salmonella. De nouveaux sérotypes sont caractérisés chaque année. Il faut 190 sérums pour sérotyper toutes les souches de Salmonella. Environ 60 sont commercialisés. Les 130 autres sont fabriqués au CCOMS.

Le CCOMS entretient la collection de tous les sérotypes connus et de leurs variants. Le CCOMS a entrepris la caractérisation génétique des sérotypes (en particulier, séquençage des gènes de flagelline).

Centre National de Référence des Salmonella (François-Xavier Weill et Patrick Grimont)

Le CNR-Salm participe à la surveillance des salmonelloses en France en sérotypant complètement (avec 190 sérums) de 7000 à 10000 souches de Salmonella par an. Ces souches sont envoyées au CNR-Salm (accompagnées des renseignements épidémiologiques essentiels) sur une base volontaire par près de 2000 laboratoires d'analyses de biologie médicale (publics et privés). Le CNR collecte également les informations sur les souches dont le sérotype a été déterminé localement (15000 par an). Un système informatisé de surveillance et d'alerte des salmonelloses humaines mis au point au CNR permet de documenter les tendances spatiales et temporelles des principaux sérotypes de Salmonella et de détecter précocement toute augmentation anormale d'un sérotype aux niveaux national, régional ou départemental. Différents relevés épidémiologiques sont adressés chaque semaine à l'Institut de Veille Sanitaire (InVS). Dès la constatation d'une augmentation anormale d'un sérotype, un message d'alerte est envoyé. Toutes les souches de Salmonella enterica sérotype Typhi sont ribotypées (automate RiboPrinter). Le Centre effectue aussi la lysotypie de Salmonella sérotypes Typhi, Typhimurium, Paratyphi B, et Enteritidis et la caractérisation par électrophorèse en champ pulsé des divers sérotypes. Le CNR-Salm suit l'évolution de la résistance aux antibiotiques chez les Salmonella. Plus de mille souches tirées au sort parmi 15 sérotypes majeurs sont étudiées chaque année. Le CNR participe au Réseau européen Enter-Net. A partir ce cette année, le CNR étudie les mécanismes moléculaires impliqués dans l'émergence des résistances aux antibiotiques chez les Salmonella.

Centre National de Référence des Escherichia coli-Shigella (Francine Grimont et Patrick Grimont)

Le CNR-coli participe à la surveillance des shigelloses et des infections (colites hémorragiques et syndromes hémolytiques et urémiques) à Escherichia coli producteurs de shigatoxine. Près de 1000 souches de Shigella sont identifiées et sérotypées par an. La détection de plusieurs gènes de virulence de E. coli est effectuée ainsi que le sérotypage classique et la ribotypie de certaines souches. Le CNR effectue la détection d'anticorps anti-LPS en cas de suspicion de syndrome hémolytique et urémique. Une méthode de sérotypage moléculaire étudiant les gènes impliqués dans la spécificité somatique O (région rfb) et flagellaire H (gène fliC) mise au point dans l'Unité est utilisée. Le CNR collabore au réseau national de surveillance du syndrome hémolytique et urémique (SHU) chez les enfants de moins de 15 ans en France et a participé à une étude des facteurs de risque des SHU dans cette population (avec l'Hôpital Robert Debré, l'Institut de Veille Sanitaire et le Réseau des Pédiatres Néphrologues). Ces travaux ont été publiés dans le Bulletin Epidémiologique Hebdomadaire. Une épidémie de dysenterie bacillaire en Sierra Leone a aussi été étudiée.

Centre National de Référence pour Corynebacterium diphtheriae (Patrick Grimont et Anne Le Flèche)

Le CNR-Cd confirme l'identification des Corynebacterium diphtheriae et C. ulcerans, recherche le gène de la toxine diphtérique par amplification génique, et effectue le typage moléculaire des souches. En collaboration avec Francine Grimont et dans le cadre du réseau OMS-Europe ELWGD (European Laboratory Working Group on Diphtheria) et du réseau DIPNET (DG-SANCO), une base de donnée de ribotypes de C. diphtheriae a été construite après étude de 576 souches isolées dans de nombreux pays dont l'ancienne URSS. Ces souches se distribuent en 86 ribotypes. Le logiciel Taxotron a été choisi pour l'identification automatique des ribotypes. Avec des collègues du réseau ELWGD, nous avons caractérisé les souches sévissant en Biélorussie.

Centre d'Identification Moléculaire des Bactéries (Anne Le Flèche et Patrick Grimont)

Le CIMB a été créé en 2000 pour identifier toutes sortes de bactéries par des méthodes moléculaires en première intention (séquençage du gène rrs ou rpoB, ribotypie automatisée, amplification génique). Les souches étudiées proviennent de laboratoires cliniques, vétérinaires, industriels ou de l'environnement. En 2003, parmi les souches étudiées par séquençage, 79% ont été identifiées à 195 espèces valides, 9% étaient proches de 55 espèces valides, 11% formaient 60 espèces nouvelles et 1% représentaient 8 genres nouveaux. Les souches non industrielles qui ne correspondent à aucune espèce décrite, sont inclues dans nos programmes de recherche taxonomique. Certaines observations cliniques originales ont été publiées avec nos correspondants.

Légende :

Electrophorèse en champ pulsé réalisée au cours d'une investigation d'une épidémie à Salmonella enterica sérotype Newport multirésistante aux antibiotiques (France mai-juin 2003).

Mots-clés: Bactériologie, Taxonomie, Phylogénomique, Entérobactéries, Typage moléculaire, Identification, Génétique des Populations



  publications

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  personnel

  Secrétariat Chercheurs Stagiaires Autre personnel
  Sylvain, Chantal (csylvain@pasteur.fr )

Valérie Abihssira (abihssir@pasteur.fr )
Brisse, Sylvain, Institut Pasteur (CR, sbrisse@pasteur.fr )

Grimont, Francine, INSERM (CR1, fgrimont@pasteur.fr )

Grimont, Patrick, Institut Pasteur (Professeur, pgrimont@pasteur.fr )

Weill, François-Xavier, Institut Pasteur (Médecin-Biologiste, fxweill@pasteur.fr )
Ait-Tayeb, Lineda (thésarde)

Bermond-Tilly, Delphine (chercheur)

Burguière, Thomas (étudiant)

Fèvre, Cindy (DEA)

Jbel, Mehdi (étudiant)

Rakotoarivony, Ignace (formation)

Veloso, Severine (étudiante)

Villarino, Andrea (thésarde)
Guibourdenche, Martine (Ingénieur CCOMS, mguibour@pasteur.fr )

Janvier, Monique (Ingénieur, Enseignements, mjanvier@pasteur.fr )

Le Flèche, Anne (Ingénieur Technologue CIMB, lefleche@pasteur.fr )

Arnoux, Yolande (Tech., CIMB)

Berland, Laetitia (Tech., CNR Salmonella)

Carle, Isabelle (Tech., CNR E. coli-Shigella)

Chavinier-Jove, Brigitte (Tech., CCOMS)

Demartin, Marie (Tech., CNR Salmonella)

Guesnier, Françoise (Tech., CNR Salmonella)

Issenhuth-Jeanjean, Sylvie (Tech., R&D CNR Salmonella)

Lefevre, Martine (Tech., CIMB)

Lejay-Collin, Monique (Tech., CNR E. coli-Shigella)

Lomprez, Fabienne (Tech., CIMB)

Martin-Delautre, Sylvie (Tech., CNR E. coli-Shigella)

Passet, Virginie (Tech.)

Polomack, Bernadette (Tech., CNR Salmonella)

Ruckly, Corinne (Tech., CIMB et CNR Salmonella, départ en janvier 2004)

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