Antibiotic resistance study of bacterial flora isolated from seafood products

La résistance aux antibiotiques est un enjeu de santé publique mondiale. L'alimentation est une des voies de contamination des bactéries résistantes aux antibiotiques entre l'environnement et l'Homme. Toutefois, les données concernant les bactéries résistantes aux antibiotiques dans les produits aquatiques sont rares. L'objectif de ces travaux a été d'étudier la flore bactérienne et sa résistance aux antibiotiques dans les produits de la pêche et de l'aquaculture. Dans un premier temps, la flore bactérienne mésophile cultivable a été isolée de 9 matrices différentes puis identifiée par la technique MALDI-TOF et/ou du séquençage de différents gènes de ménage. Au final, 1882 isolats bactériens ont été obtenus, et 150 espèces et 57 genres bactériens ont été identifiés. Dans un deuxième temps, nous avons étudié la résistance aux antibiotiques des genres bactériens les plus fréquemment isolés de ces produits. La résistance aux antibiotiques des genres Enterococcus, Staphylococcus, Exiguobacterium, Pseudomonas, Vibrio et Proteus a donc été étudiée. Au total, 46% des isolats étaient résistants aux antibiotiques et 3% étaient multi-résistants. Les crevettes étaient le produit dans lequel le plus de souches résistantes aux antibiotiques ont été identifiée. Et dans un troisième temps, la résistance aux antibiotiques d'une collection de souche de Vibrio parahaemolyticus, espèce bactérienne pathogène alimentaire pour l'homme, a été étudiée. Concernant V. parahaemolyticus, 15% des souches étaient résistantes et 3% des souches étaient multi-résistantes. Une souche, 16-B3PA-006, isolées de crevettes importées d'Asie du Sud-Est produisait une carbapénèmase NDM-1 et était résistante à 5 classes d'antibiotiques.Antimicrobial resistance is a threat to global public health. Human can be contaminated by antibiotic resistant bacteria through food. However, data on antimicrobial resistant bacteria in seafood are scarce. The aim of this thesis was to study seafood bacterial flora and its antimicrobial resistance. First, mesophilic flora was obtained from 9 matrixes and MALDI-TOF and housekeeping genes sequencing technics were used to identify isolates. Antimicrobial resistance of most frequently bacteria were tested. In total, 1882 isolates were obtained and 150 bacterial species and 57 genera were identified. Enterococcus, Staphylococcus, Exiguobacterium, Pseudomonas, Vibrio and Proteus were most frequently isolated and their antimicrobial resistance was studied. Antibiotic resistant bacteria accounted for 46% of isolates and multidrug resistant bacteria accounted for 3% of isolates. Antimicrobial resistant bacteria were mostly isolated from shrimps. On a side study, antimicrobial resistance of a V.parahaemolyticus strain collection isolated from seafood was characterized. Antimicrobial resistant strains accounted for 15% and multi-drug resistant bacteria accounted for 3%. A NDM-1-producing multidrug resistant strain, 16-B3PA-006 was identified from shrimps imported from South-East Asia

Étude de la flore bactérienne et de sa résistance aux antibiotiques des produits de la pêche et de l'aquaculture

Antimicrobial resistance is a threat to global public health. Human can be contaminated by antibiotic resistant bacteria through food. However, data on antimicrobial resistant bacteria in seafood are scarce. The aim of this thesis was to study seafood bacterial flora and its antimicrobial resistance. First, mesophilic flora was obtained from 9 matrixes and MALDI-TOF and housekeeping genes sequencing technics were used to identify isolates. Antimicrobial resistance of most frequently bacteria were tested. In total, 1882 isolates were obtained and 150 bacterial species and 57 genera were identified. Enterococcus, Staphylococcus, Exiguobacterium, Pseudomonas, Vibrio and Proteus were most frequently isolated and their antimicrobial resistance was studied. Antibiotic resistant bacteria accounted for 46% of isolates and multidrug resistant bacteria accounted for 3% of isolates. Antimicrobial resistant bacteria were mostly isolated from shrimps. On a side study, antimicrobial resistance of a V.parahaemolyticus strain collection isolated from seafood was characterized. Antimicrobial resistant strains accounted for 15% and multi-drug resistant bacteria accounted for 3%. A NDM-1-producing multidrug resistant strain, 16-B3PA-006 was identified from shrimps imported from South-East Asia.La résistance aux antibiotiques est un enjeu de santé publique mondiale. L'alimentation est une des voies de contamination des bactéries résistantes aux antibiotiques entre l'environnement et l'Homme. Toutefois, les données concernant les bactéries résistantes aux antibiotiques dans les produits aquatiques sont rares. L'objectif de ces travaux a été d'étudier la flore bactérienne et sa résistance aux antibiotiques dans les produits de la pêche et de l'aquaculture. Dans un premier temps, la flore bactérienne mésophile cultivable a été isolée de 9 matrices différentes puis identifiée par la technique MALDI-TOF et/ou du séquençage de différents gènes de ménage. Au final, 1882 isolats bactériens ont été obtenus, et 150 espèces et 57 genres bactériens ont été identifiés. Dans un deuxième temps, nous avons étudié la résistance aux antibiotiques des genres bactériens les plus fréquemment isolés de ces produits. La résistance aux antibiotiques des genres Enterococcus, Staphylococcus, Exiguobacterium, Pseudomonas, Vibrio et Proteus a donc été étudiée. Au total, 46% des isolats étaient résistants aux antibiotiques et 3% étaient multi-résistants. Les crevettes étaient le produit dans lequel le plus de souches résistantes aux antibiotiques ont été identifiée. Et dans un troisième temps, la résistance aux antibiotiques d'une collection de souche de Vibrio parahaemolyticus, espèce bactérienne pathogène alimentaire pour l'homme, a été étudiée. Concernant V. parahaemolyticus, 15% des souches étaient résistantes et 3% des souches étaient multi-résistantes. Une souche, 16-B3PA-006, isolées de crevettes importées d'Asie du Sud-Est produisait une carbapénèmase NDM-1 et était résistante à 5 classes d'antibiotiques

Phages rarely encode antibiotic resistance genes: a cautionary tale for virome analyses.

Antibiotic resistance genes (ARGs) are pervasive in gut microbiota, but it remains unclear how often ARGs are transferred, particularly to pathogens. Traditionally, ARG spread is attributed to horizontal transfer mediated either by DNA transformation, bacterial conjugation or generalized transduction. However, recent viral metagenome (virome) analyses suggest that ARGs are frequently carried by phages, which is inconsistent with the traditional view that phage genomes rarely encode ARGs. Here we used exploratory and conservative bioinformatic strategies found in the literature to detect ARGs in phage genomes, and experimentally assessed a subset of ARG predicted using exploratory thresholds. ARG abundances in 1181 phage genomes were vastly overestimated using exploratory thresholds (421 predicted vs 2 known), due to low similarities and matches to protein unrelated to antibiotic resistance. Consistent with this, four ARGs predicted using exploratory thresholds were experimentally evaluated and failed to confer antibiotic resistance in Escherichia coli. Reanalysis of available human- or mouse-associated viromes for ARGs and their genomic context suggested that bona fide ARG attributed to phages in viromes were previously overestimated. These findings provide guidance for documentation of ARG in viromes, and reassert that ARGs are rarely encoded in phages

NDM-1-producing Vibrio parahaemolyticus isolated from imported seafood

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Enterococcus faecalis Countermeasures Defeat a Virulent Picovirinae Bacteriophage

Enterococcus faecalis is an opportunistic pathogen that has emerged as a major cause of nosocomial infections worldwide. Many clinical strains are indeed resistant to last resort antibiotics and there is consequently a reawakening of interest in exploiting virulent phages to combat them. However, little is still known about phage receptors and phage resistance mechanisms in enterococci. We made use of a prophageless derivative of the well-known clinical strain E. faecalis V583 to isolate a virulent phage belonging to the Picovirinae subfamily and to the P68 genus that we named Idefix. Interestingly, most isolates of E. faecalis tested—including V583—were resistant to this phage and we investigated more deeply into phage resistance mechanisms. We found that E. faecalis V583 prophage 6 was particularly efficient in resisting Idefix infection thanks to a new abortive infection (Abi) mechanism, which we designated Abiα. It corresponded to the Pfam domain family with unknown function DUF4393 and conferred a typical Abi phenotype by causing a premature lysis of infected E. faecalis. The abiα gene is widespread among prophages of enterococci and other Gram-positive bacteria. Furthermore, we identified two genes involved in the synthesis of the side chains of the surface rhamnopolysaccharide that are important for Idefix adsorption. Interestingly, mutants in these genes arose at a frequency of ~10−4 resistant mutants per generation, conferring a supplemental bacterial line of defense against Idefix

Phages rarely encode antibiotic resistance genes: a cautionary tale for virome analyses.

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