Favre-Bonté

PROPOSITION SUJET de MASTER 2016-2017
TITRE : Expression des pompes à efflux de Stenotrophomonas maltophilia lors de l’interaction avec les amibes
du sol
Nom, Prénom du Maitre de Stage : FAVRE-BONTE Sabine
Qualité :
Maître de Conférences
Téléphone : 04 72 43 14 95
E-mail : [email protected]
Nom, Prénom du co-encadrant éventuel :
Qualité :
Téléphone :
E-mail :
Laboratoire d’accueil, Responsable et équipe : UMR CNRS 5557 Ecologie Microbienne. Y. Möenne-Loccoz
Equipe Multi-résistance Environnementale et Efflux bactérien
Adresse :
Bat. Mendel
43 bld du Onze Novembre 1918 - Villeurbanne
Nom du candidat éventuellement proposé :
S'il n'est pas retenu, acceptez-vous un autre candidat ?
Oui - Non
Description du sujet au verso

Sujet (objectif, démarche et technique, collaboration(s),...) :
Le phénotype MDR (multi-drug resistant) est un phénotype bactérien largement répandu en milieu
hospitalier chez les espèces pathogènes de l’homme. L’efflux d’antibiotiques via des pompes, est un des
mécanismes contribuant à cette multi-résistance et son rôle est de plus en plus prépondérant dans
l’émergence de phénotypes MDR. Les pompes à efflux impliquées dans la MDR et notamment celle de la
famille RND présentes chez de nombreuses espèces de Protéobactéries sont connues pour la diversité des
substrats qu’elles prennent en charge et par leur implication dans diverses fonctions physiologiques
(maintien de l’homéostasie, virulence, développement de biofilms…). Ainsi, chez des bactéries
environnementales et/ou hospitalières ces pompes interviendraient dans la colonisation racinaire et la
détoxication cellulaire en cas d’exposition aux stress abiotiques (fortes températures, variations de pH).
En s’intéressant aux réservoirs environnementaux de bactéries MDR impliquant les pompes à efflux
nous avons mis en évidence que certains sols originaires du Burkina Faso et leurs microfaunes associées (i.e.
amibes) hébergent des bactéries aux phénotypes MDR appartenant à l’espèce opportuniste
Stenotrophomonas maltophilia, espèce fortement dotée en pompes à efflux RND.
Les amibes libres sont connues pour leur rôle prédateur de bactéries (Rodriguez-Zaragoza, 1994).
Néanmoins certaines bactéries phagocytées, dont des espèces pathogènes comme Legionella pneumophila,
sont capables de résister à cette prédation (Greub et Raoult, 2004). L’analyse de la diversité amibienne de l'eau
et des bactéries associées par approche métagénomique a mis en évidence de nombreuses espèces
pathogènes appartenant aux genres bactériens Stenotrophomonas, Pseudomonas, ou Acinetobacter (Delafont
et al., 2013). Par ailleurs, il a été démontré chez S. maltophilia que la surexpression d’une pompe à efflux
induit une baisse de sa virulence lors de l’interaction avec l’amibe sociale Dictyostelium discoideum modifiant
la colonisation de ce micro-eucaryote (Alonso et al., 2004).
Des travaux de co-culture, bactérie/amibe, récemment entrepris dans notre équipe montrent que les
souches de S. maltophilia au phénotype MDR sont capables de survivre voire se multiplier au sein des
espèces d’amibes Acanthamoeba castellanii et Willertia magna échappant ainsi à la phagocytose. Nous
formulons l’hypothèse que l’interaction amibe-bactérie constituerait une situation de stress (i.e. attaque
cellulaire via des composés amibiens antimicrobiens), à laquelle les bactéries répondraient en surexprimant
des pompes à efflux. L’objectif de ce travail est donc d’étudier l’expression de pompes RND de S. maltophilia
lors de l’interaction avec des amibes. Les amibes hébergeant S. maltophilia ayant été isolées à partir de sols
exposés à de fortes variations de température (sol sous climat subsahélien au Burkina-Faso) et ce facteur
abiotique étant connu pour moduler l’expression des pompes RND (Bazyleu and Kumar, 2014) nous nous
intéresserons à l’effet de la température sur l’expression de ces pompes.
Démarche expérimentale :
Co-culture amibes-S. maltophilia :
Deux genres amibiens seront choisis pour être cultivés en présence de souches de S. maltophilia de
phénotypes différents (MDR ou sensible). Une cinétique d’interaction sera conduite sur 1 semaine pour
chacun des couples.
Expression des pompes à efflux de S. maltophilia :
Le génome de S. maltophilia comptant entre 8 et 12 pompes à efflux de la famille RND, un travail de dessin
d’amorces permettant de cibler les gènes codant les pompes sera effectué. Les acides nucléiques du contenu
amibien après interaction avec S. maltophilia (selon la cinétique d’interaction) seront extraits et les ARNm
spécifiques des pompes à efflux seront quantifiés (qRT-PCR). Une condition expérimentale sans interaction
avec l’amibe constituera une condition témoin.
Influence de la température :
L’influence de la température sur l’expression des pompes sera étudiée selon la même approche
expérimentale en réalisant les expériences de co-culture à des températures différentes. Après co-culture, le
contenu en acides nucléiques des amibes sera extrait et les ARNm spécifiques des pompes quantifiés.
Collaboration : Michel Pélandakis (UMR CNRS 5240 Microbiologie Adaptation Pathogénie) pour la culture des
amibes.