Impact d’un traitement biocide sur la sensibilité aux antibiotiques chez une souche d’Escherichia coli cultivée en biofilm

La présence de bactéries résistantes aux antibiotiques dans les aliments d’origine animale représente une préoccupation majeure en santé publique. En effet, l’émergence de bactéries résistantes aux antibiotiques peut être responsable d’échec thérapeutique. Il est bien connu que l’utilisation massive des antibiotiques en médecine vétérinaire et humaine est responsable de l’augmentation de la résistance des bactéries aux antibiotiques même si certaines bactéries peuvent présenter naturellement une résistance intrinsèque à certains antibiotiques (Davison, et al. 2000). Cependant, d’autres facteurs sont mis en cause dans l’émergence et la dissémination de la résistance aux antibiotiques. En effet, des auteurs ont émis l’hypothèse d’un lien entre le développement de la résistance aux antibiotiques et l’utilisation de biocides comme les désinfectants en production animale (SCENIHR 2009). Ce phénomène s’explique par des mécanismes de résistance aux antibiotiques et aux biocides communs ou par la co-sélection de gènes de résistance (antibiotiques-biocides) suite à l’utilisation de biocides (Russell et al 2002) Il a été démontré que les bactéries sont capables de s’adapter à leur environnement sous l’effet de stress comme la température, le pH, la pression osmotique ou l’oxygène. Les conditions rencontrées en industrie qui génèrent du stress lors des procédures d’abattage sont ainsi suspectées de moduler la résistance aux antibiotiques. (McMahon, et al. 2007).

L’Agence Nationale de Sécurité Sanitaire, de l’Alimentation, de l’Environnement et du Travail (ANSES) a vu le jour le 1er juillet 2000 suite à la fusion entre l’Agence Française de Sécurité Sanitaire des Aliments (AFSSA) et de l’Agence Française de Sécurité Sanitaire de l’Environnement et du Travail (AFSSET) sous la direction de Marc Mortureux, directeur général. C’est un organisme qui assure des missions de veille, d’expertise, de recherche et de référence dans plusieurs domaines : santé humaine, santé et bien-être animal ainsi que la santé végétale. L’ensemble de ces domaines couvrent de manière globale les expositions auxquelles un individu peut-être sujet.

L’Agence comprend notamment le laboratoire de l’ANSES, la Direction de l’Evaluation des risques et l’Agence Nationale du Médicament Vétérinaire (ANMV). Elle est formée d’un réseau de 11 laboratoires de référence et de recherche répartis sur l’ensemble du territoire français et reconnu au niveau international dans divers disciplines. Elle s’appuie sur près de 1350 agents et 800 experts extérieurs.

Un antibiotique est une substance naturellement produite par un microorganisme ou de synthèse ayant une activité bactériostatique (inhibition de la croissance) et/ou bactéricide (destruction) sur d’autres microorganismes. Le premier antibiotique découvert fut la pénicilline, encore largement utilisé, isolé à partir d’une moisissure Penicillium par le biologiste et pharmacologue Ecossais Sir Alexander Fleming en 1928 (Mortureux et Ruaux, 2013).

Les antibiotiques sont utiles et indispensables pour combattre les microorganismes responsables d’infections chez l’homme et l’animal, mais leur utilisation massive et répétée, en santé humaine et animale, entraine au fil du temps une apparition et une augmentation des bactéries résistantes voire même multi-résistantes (InVS et ANSM, 2014). L’émergence et la diffusion dans l’environnement ou dans la chaîne alimentaire de ces bactéries résistantes est une préoccupation majeure en santé.

Acquisition de la résistance aux antibiotiques
En microbiologie, une souche résistante à un antibiotique dispose d’un mécanisme de résistance qui augmente la valeur de la concentration minimale inhibitrice. Ainsi, la bactérie n’est pas tuée ou inhibée par la dose d’antibiotique administrée (Peyrat, 2008). Cette résistance peut être naturelle ou acquise. L’acquisition de la résistance peut se faire par mutation(s) ou par transfert de gènes de résistance (Ministère de l’Agriculture.2011).

Les biocides et leurs domaines d’utilisation
Les biocides regroupent des substances ou des préparations destinées à détruire, repousser ou rendre inoffensifs les organismes nuisibles, à en prévenir l’action ou à les combattre de toute autre manière, par une action chimique ou biologique (SCENIHR, 2009). Ils sont utilisés dans différents domaines en médecine de ville, vétérinaire, en production alimentaire et en collectivités. Les biocides désinfectants sont classés en 6 familles majeures : les composés d’ammoniums quaternaires (AQ), les iodophores, les composés phénoliques, les composés aldéhydes, les peroxides et les dérivés chlorés. Les composés d’ammoniums quaternaires sont les substances actives biocides les plus représentées dans les formulations commerciales. Ils s’absorbent facilement aux surfaces cellulaires et agissent au niveau de la membrane plasmique en causant une désorganisation de celle-ci puis une lyse qui entraine la mort de la cellule.

Diminution de la sensibilité et la résistance aux biocides
Les méthodes d’étude de la diminution de la sensibilité ou de la résistance au biocide se basent principalement sur la Concentration Minimale Inhibitrice (CMI), laquelle correspond à la plus faible concentration de biocide qui ralentit ou inhibe la croissance bactérienne. Elle est déterminée en étudiant la croissance d’une souche bactérienne après 18 à 24h dans un milieu liquide ou solide avec différentes concentrations de biocide définies. Cette méthode d’étude est réalisée sur des bactéries en suspension, or sur le terrain (ex : production animale) les bactéries sont rarement en suspension sous forme planctonique mais plutôt sous forme de biofilm. La formation de biofilm est un processus naturel et dynamique qui confère une protection physique et réduit la concentration des agents antimicrobiens tels que les biocides (Bridier et al ; 2011). Il est constitué d’un ensemble de cellules associées entre elles et/ou à une surface et incluses dans une matrice constituée d’exopolysaccharides bactériens. En premier lieu, les bactéries adhérent à une surface. Les propriétés physico-chimiques de la surface cellulaire de la bactérie et les propriétés de la surface du support jouent un rôle important dans les interactions liées à l’adhésion. Les cellules bactériennes vont ensuite s’agglutiner, se multiplier et former des microcolonies. C’est lors de la maturation du biofilm que les bactéries synthétisent la matrice d’exopolysaccharides. De plus, le biofilm peut favoriser les échanges entre bactéries de gènes de résistance aux biocides.

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Table des matières

1 – Introduction
Présentation de l’Entreprise
2 – Synthèse ibliographique
2-1. Synthèse bibliographique
2-1-1. Les antibiotiques
2-1-1-1. Situation actuelle sur l’utilisation des antibiotiques
2-1-1-2. Acquisition de la résistance aux antibiotiques
2-1-2. Les biocides
2-1-2-1. Les biocides et leurs domaines d’utilisation
2-1-2-2. Diminution de la sensibilité et la résistance aux biocides
2-1-2-3. Résistance croisée entre biocides et antibiotiques
2-1-3. Espèces bactériennes rencontrées en abattoirs de porc
2-2. Contexte de l’étude
2-2-1. Présentation du projet DABESBIO
2-2-2. Plan de recherche
2-2-3. Résultats attendus
3- Conclusion

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