PCR ARNr 16S pour ID bactérienne: Thèse doctorale

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AIX-MARSEILLE UNIVERSITE
FACULTE DEMEDECINEDEMARSEILLE
ECOLE DOCTORALE DESSCIENCESDE LA VIE ET DE LASANTE
THESE DEDOCTORAT
Présentée etpubliquementsoutenuedevant
LAFACULTÉ DEMÉDECINEDEMARSEILLE
Lelundi2juillet2012,par
AurélieRENVOISÉ
Née le13 Décembre1982 àLaSeynesurMer
ApplicabilitédelaPCR«universelle» 16Scomme
outil d’identificationetdedétection bactérienneen
laboratoire hospitalier debactériologie.
En vued’obtention du gradede DOCTORATd’AIX-MARSEILLE UNIVERSITÉ
Spécialité:MaladiesInfectieuses
Composition du Jury:
PrJean-LouisMEGEPrésidentdu Jury
PrFlorence DOUCET-POPULAIRERapporteur
PrGuillaumeARLET Rapporteur
PrVincentJARLIER Directeurdethèse
Directeurdu Laboratoire
ER5(UPRESEA1541) «recherche expérimentale,épidémiologique etmoléculairesur
larésistance aux antibiotiques»(Directeur :PrVincent Jarlier).Facultédemédecine
Pitié-Salpêtrière,UniversitéPierre etMarieCurie(ParisVI).Cettestructure est intégrée
àl’IFR113 « immunité–cancer - infection »,Facultéde médecine Pitié-Salpêtrière
(Directeurs:PrBrigitteAutranetPrDavidKlatzmann)

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Avantpropos:
Leformatdeprésentation de cettethèse correspond àunerecommandation dela
spécialitéMaladiesInfectieusesetMicrobiologie,àl’intérieurdu Masterdes
SciencesdelaVie etdelaSantéquidépend del’EcoleDoctoraledesSciences
delaViedeMarseille.
Le candidatestamené à respecter desrèglesqui luisont imposées etqui
comportentun formatdethèseutilisédansleNord del’Europe etquipermetun
meilleurrangementquelesthèsestraditionnelles.Parailleurs,lapartie
introduction etbibliographie estremplacée parunerevue envoyée dansun
journalafin depermettreune évaluation extérieure delaqualitédelarevueet de
permettre à l’étudiantde commencerleplustôtpossibleunebibliographie
exhaustivesurledomainede cettethèse.Parailleurs,lathèse estprésentée sur
articlepublié,acceptéou soumisassociéd’un brefcommentairedonnant lesens
généraldu travail.Cetteformedeprésentation aparu plusen adéquation avec
lesexigencesdela compétition internationale etpermet dese concentrersurdes
travaux quibénéficierontd’unediffusion internationale.
ProfesseurDidierRAOULT

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SOMMAIRE
Résumé5
Abstract7
Abréviations9
Introduction 10
Leribosomebactérien10
L’ARNr16S :définition, originesetutilisation 12
Définition d’une espèce bactérienne21
Place de laPCR universelle16S dansl’identification bactérienne24
Place de laPCR universelle16S dansladétection de bactériesàpartirde
prélèvements
27
Objectifsdu travail personnel30
1-Identification desouchesdediagnosticphénotypiqueimpossibleou difficilepar
PCR universelle16S.
Gordoniasputi bacteremia.
RenvoiseA,HarleJ-R,Roux V,RaoultD.Commentaire32
•
EmergInfectDis.2009 Sep;15(9):1535-7. Article34
Wohlfahrtiimonas chitiniclasticabacteremiain homeless woman.
RebaudetS,GenotS,RenvoiseA,FournierP-E, SteinA.Commentaire38
•
EmergInfectDis.2009 Jun;15(6):985-7. Article40
2-Détection bactériennedanslesprélèvementshumainsparPCR universelle16S.
Kytococcus schroeteri,arare agent ofendocarditis.
RenvoiseA,Roux V,Thuny F,RiberiA,CasaltaJP.Commentaire44
•
IntJInfectDis.2008 Mar;12(2):223-7. Article46

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SOMMAIRE(suite)
3-Description denouvellesespècespourdes souchesisoléesdeprélèvements
biologiqueshumainsgrâceàlaPCR universelle16S.
Actinomycesmassiliensissp. nov., isolatedfrom apatientblood culture.
RenvoiseA,Roux V,RaoultD.Commentaire52
•
IntJSystEvolMicrobiol.2009 Mar;59(Pt3):540-4. Article53
Helcobacillus massiliensisgen. nov., sp. nov., anovelrepresentative of thefamily
Dermabacteraceaeisolatedfrom apatientwitha cutaneous discharge.
RenvoiseA,Aldrovandi N,Raoult D,Roux V.Commentaire59
•
IntJSystEvolMicrobiol.2009 Sep;59(Pt9):2346-51. Article60
Actinomycestimonensissp. nov., isolatedfromapatient osteo-articularsample.
RenvoiseA,Roux V,RaoultD.Commentaire67
•
IntJSystEvolMicrobiol.2010 Jul;60(Pt7):1516-21.Article69
Conclusionsgénéralesetperspectives
Conclusions générales75
LimitesgénéralesdelaPCR universelle16S 76
Limitesde laPCR universelle16Sentantqu’outil d’identification bactérienne 77
Limitesde laPCR universelle16Sentantqu’outil dedéfinition de nouvelles
espècesbactériennes.Débatsautour de ladéfinition de nouvellesespèces.
81
Limitesde laPCR universelle16Scommeoutil de détection moléculaire à partir
desprélèvements biologiques
83
Conclusion 87
Annexes
Annexe1 88
Annexe2 90
Bibliographie93
Remerciements106

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RESUME
LaPCR universelle ciblant legène codantpourl’ARNr16Sàl’aide
d’amorcesuniverselles,ad’abordétédéveloppée pourdesétudesphylogénétiques.
Eneffetce gèneestuniversellementretrouvé chez lesbactériesetsafonction est
conservée.Ainsi,il peutservird’« horlogemoléculaire» pourmesurerles
distancesphylogénétiquesentrelesdifférentesespècesbactériennes.LaPCR
universelle a ensuite été appliquée enmicrobiologie cliniquedansdeux domaines
distincts: ladétection et l’identification bactériennes.Dansce travail,nousavons
évaluél’applicabilitédelaPCR « universelle» 16Scommeoutil diagnostiquedans
un centrehospitalieruniversitaire (hôpital laTimone, Marseille,France).
Toutd’abord,nousavonsdécritcomment laPCR universellepermet
l’identification desouchesbactériennesmal identifiéespar lestechniques
phénotypiques conventionnelles.Puis,nousavonsmontréquelaPCR universelle
peutêtreutilisée pourdétecterl’ADN bactérien dansdesprélèvementsà culture
négative,soit parcequelepatientareçu une antibiothérapiepréalable, soit parce
quelemicroorganismeresponsable estde croissance difficile. Enfin,nousavons
montré quelaPCR 16Sutilisée pourl’identification permet demettre enévidence
des souches susceptiblesdereprésenterdenouvellesespèceset/ou denouveaux
genresbactériens.