Bouffartigues, E.

Caron, F.

Chevalier, S.

Etienne, M.

Fiaux, E

Meouche, I,

Pestel-Caron, M.

Soares, A.

French

Meouche, I, El

HAL - Normandie Université

Modèle in vitro d'infection urinaire sur cathéter à Pseudomonas aeruginosa traitée par ciprofloxacine : rôle prépondérant de la persistance sur la résistance

Archive Ouverte en Sciences de l'Information et de la Communication

HAL Id: hal-02268793
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Modèle in vitro d’infection urinaire sur cathéter à
Pseudomonas aeruginosa traitée par ciprofloxacine : rôle
prépondérant de la persistance sur la résistance
A. Soares, E Fiaux, I Meouche, E. Bouffartigues, S. Chevalier, M.
Pestel-Caron, F. Caron, M. Etienne
To cite this version:
A. Soares, E Fiaux, I Meouche, E. Bouffartigues, S. Chevalier, et al.. Modèle in vitro d’infection
urinaire sur cathéter à Pseudomonas aeruginosa traitée par ciprofloxacine : rôle prépondérant de la
persistance sur la résistance. 35ème Réunion Interdisciplinaire de Chimiothérapie Anti-Infectieuse
(RICAI 2015), Dec 2015, Paris, France. ￿hal-02268793￿
Introduction 
L’échec d’éradication des bactéries à la surface du matériel est lié à :  
• l’organisation des bactéries en biofilm (BF), 
• la présence de bactéries persistantes (P) :   
          tolérantes à des concentrations antibiotiques (ATB) très élevées 
          mais sensibles (S) en culture planctonique 
          dont le phénotype est réversible, transitoire et non héréditaire.  
 Les mécanismes liés à la P restent mal connus. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Objectifs 
Méthodes 
Résultats 
Discussion 
Malgré les faibles concentrations d’ARN extraites sous forte pression en CIP  
Activation intense, précoce et transitoire de : 
• lasI (Quorum sensing) impliqué dans la consolidation du BF 
• relA et spoT (réponse stringente) pour la tolérance à la CIP et la survie bactérienne 
• Surexpression de spoT dont l’activité de synthase ou d’hydrolase reste à préciser  
Modèle in vitro d’infection urinaire sur cathéter à Pseudomonas aeruginosa traitée par 
ciprofloxacine : rôle prépondérant de la persistance sur la résistance 
A. Soares1,3, E. Fiaux2,3, I. El Meouche3, E. Bouffartigues4, S. Chevalier4, M. Pestel-Caron1,3 ,F. Caron2,3, M. Etienne2,3, 
1 Laboratoire de Bactériologie, 2 Service des Maladies Infectieuses, 3 GRAM, EA 2656, Centre Hospitalier Universitaire de Rouen, 4 LMSM, EA 4312, Evreux 
«  π π R »  500 
• 4 j de formation de BF à P. aeruginosa (PA14) sur CU  
• BF exposé pendant 1h, 6h ou 24h  
• Exposition à des concentrations croissantes de CIP [1 à 2048 x CMI]  
• Dénombrement des bactéries S sur MH2, 
• Dénombrement des mutants résistants (R) sur MH2+CIP (1 x CMI) 
• Considérées comme P : les bactéries restées S à l’ATB et survivantes après exposition à 
des concentrations ATB élevées permettant l’éradication des mutants R. 
• Extraction d’ARN effectuée directement à partir des BF sur CU  
• Sur un mélange de bactéries R et P : après 1h à 512 x CMI et à 768 x CMI de CIP 
• Sur une population de bactéries P : après 24h à 768 x CMI et 1h à 1024 x CMI 
• Gènes cibles: spoT, relA, lon (réponse stringente) 
  rpoS, rpoN (facteurs sigma) 
  lasI (quorum sensing) 
• Gène de référence : 16S  
• Expression (2-ΔΔCt) comparée à celle de CU non exposés à la CIP 
• Avant exposition à la CIP : 9 log10 UFC/ml dont 6,6 log10 UFC/ml de bactéries R,  
      Fréquence de mutation R = 5.10-3 
• Après exposition à la CIP : réduction bactérienne selon une courbe biphasique (Figure 1) 
1. [0 à 128  CMI] (pendant 6h & 24h) ou [0 à 256  CMI] (pendant 1h) 
    réduction bactérienne initiale importante ( >2 log10 UFC/ml) 
   ratio S/R stable 
2. [128 à 1024  CMI] (pendant 6h & 24h) ou [256 à 1024  CMI] (pendant 1h) 
     relative stabilité des concentrations bactériennes « plateau » 
• Stérilisation des CU pour des [ATB] > 1024 x CMI (après 1h, 6h et 24h d’exposition à la CIP) 
• [ATB] inférieures pour éradiquer les bactéries R que P [768 à 1024 x CMI vs 2048 x CMI]  
• Pour des concentrations en CIP très élevées [768 à 2048xCMI] (6h & 24h), [1024 à 2048xCMI] (1h) (Figure 2) :  
  éradication des bactéries R 
   seules les bactéries S / tolérantes à la CIP survivent  bactéries P 
   
• Par comparaison à des CU non exposés aux ATB (expression = 1) :  
 
 Pour des populations de bactéries R et P exposées à la CIP :    
 - aucune surexpression des gènes testés 
 
Pour les populations P, surexpression de spoT, relA, rpoN et lasI : 
 - intense ( x10 à x 35) 
 - précoce (dès 1h d’exposition à la CIP) 
 - exponentielle : [CIP] x 1,3 (768 à 1024 x CMI) pendant 1h  expression x 85 de relA et spoT . 
 - transitoire « Upregulation » qui décroit avec le temps (1h vs 24h) 
  
 Développer un modèle de persistance in vitro  
 Modèle in vitro d’infection urinaire (IU) en BF sur cathéter (CU) à Pseudomonas 
aeruginosa (PA) traitée par ciprofloxacine (CIP).  
 
 Etudier l’adaptation transcriptionnelle sous l’effet d’un stress ATB 
 par qRT-PCR.  
 Modèle in vitro d’IU sur CU à PA traitée par CIP  Analyse transcriptomique 
 Impact du traitement antibiotique (Figures 1 et 2) : 
 Analyse transcriptomique (Tableau 1) :  
Dr Anaïs Soares 
Service de microbiologie 
CHU de Rouen  
anais.soares@chu-rouen.fr 
Figure 1 : Concentrations bactériennes après 1h, 6h et 24h d’exposition à des 
concentrations croissantes de CIP. 
Figure 2 : Concentrations bactériennes de la population totale et de la population 
résistante après 24h d’exposition à des concentrations croissantes de CIP. 
Tableau 1 : Expression relative des gènes d’intérêt après une exposition variable à la 
CIP (moyenne ± écart-type).  
ND : no data ; résultats exprimés en moyenne ± EC 
  « Switch » transcriptomique et phénotypique vers la persistance sous antibiotiques via la réponse stringente ? 
 
• Modèle in vitro d’IU sur CU à PA de sélection de bactéries P 
 
• Rôle prépondérant de la P sur la R dans l’échec des traitements ATB en BF 
 
• Surexpression des gènes testés, en situation de P 
Conclusion 


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