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Accueil > Equipes de Recherche > Bactéries Pathogènes Opportunistes et Environnement > Bactéries Pathogènes opportunistes et environnement

Bactéries Pathogènes opportunistes et environnement

Responsable : COURNOYER Benoit
Co-responsable : SERGENTET Delphine

Personnels permanents

BLAHA Didier Maître de Conférences, UCB
BOIRON Patrick Professeur, UCB
COURNOYER Benoit Directeur de Recherche, CNRS
DOLEANS-JORDHEIM Anne Maître de Conférences, UCB
FRENEY Jean Professeur, UCB
LOUKIADIS Estelle ISPV VetAgroSup
RODRIGUEZ-NAVA Véronica Maître de Conférences, UCB
THEVENOT SERGENTET Delphine Maître de Conférences, VetAgroSup
BERGERON Emmanuelle Ingénieur d’Etudes, UCB
COMMUN Carine Technicienne, UCB
MARJOLET Laurence Ingénieur d’Etudes, VetAgroSup
GANET Sarah Ingénieur d’Etudes, VetAgroSup
BOUVIER-CROZIER Marion Sarah Ingénieur d’Etudes, VetAgroSup
MAZUY-CRUCHAUDET Christine Ingénieur d’Etudes, VetAgroSup

Personnels non permanents

GLEIZAL Audrey Assistant Ingénieur CDD
RIBUN Sébastien Ingénieur d’Etudes CDD
GALIA Wessam Post-Doctorant
MARTI Romain Post-Doctorant
MISZCZYCHA Stéphane Post-Doctorant
BOUKAREB Amine Doctorant (2012-2015)
KERANGART Stéphane Doctorant (2012-2015)
PAGES Laurence Doctorant (2012-2015)
BERNARDIN Claire Doctorant (2013-2016)
DOUELLOU Thomas Doctorant (2013-2016)
VOISIN Jérémy Doctorant (2013-2016)
RANNOU Emilie Doctorant (visiteur)

Problématique générale et objectifs

Nos activités de recherche concernent le champ disciplinaire de l’écologie des maladies infectieuses, et se sont focalisées sur la problématique des infections opportunistes. Au niveau international, l’originalité de nos recherches découle d’une intégration des dimensions sociétales (urbanisation, comportements) et environnementales dans la compréhension des facteurs conduisant aux infections opportunistes et éclosions épidémiques. Nos travaux sont tournés vers des problématiques d’invasion et d’expologie nous conduisant à étudier les espèces de bactéries pathogènes opportunistes (BPO) en fonction des pratiques (urbaines, agricoles) ou filtres environnementaux favorisant leur dissémination et/ou la colonisation de certains individus (e. g. personnes atteintes de mucoviscidose, enfants et séniors). Ces travaux se font sans a priori sur les espèces susceptibles d’être rencontrées mais nous conduisent à nous intéresser fortement aux protéobactéries telles que Pseudomonas aeruginosa, les Burkholderia du complexe cepacia (Bcc), Stenotrophomonas maltophilia, et les actinobactéries telles que les Nocardia. Ces bactéries sont responsables d’infections communautaires et, pour certaines, d’infections nosocomiales.
La Fig. 6.1 présente un schéma organisationnel de nos activités de recherche, avec un positionnement des chercheurs et enseignants-chercheurs en fonction des problématiques développées. Les actions de recherche de l’équipe sont divisées en quatre thèmes : (i) la biogéographie des BPO, (ii) la diversité génétique et fonctionnelle des populations de BPO, (iii) l’expologie, et (iv) la génétique évolutive de l’adaptation des BPO aux milieux (incluant l’homme).

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Fig. 6.1 : Les secteurs d’activités de l’équipe. L’écologie des bactéries pathogènes opportunistes (bacilles rouges sur le schéma) est au cœur de nos problématiques. Les secteurs 1, 2 et 6 concernent les aspects de biologie et génétique des populations environnementales de ces bactéries dont la compréhension des facteurs à une échelle locale ou globale susceptibles d’augmenter ou réduire leurs concentrations (effectifs des populations) et de sélectionner de nouvelles configurations génétiques. Le secteur 3 fait référence à nos activités dans le domaine de l’écologie des phénotypes impliquant des études des fonctions réalisées par ces bactéries dans les milieux naturels et leur importance dans le fonctionnement des écosystèmes. Ce secteur inclue l’étude des phénomènes d’adaptation génétique aux milieux naturels susceptibles de favoriser l’émergence de nouveaux phénotypes et de clones dominants. Le secteur 4 concerne l’expologie dont les potentiels de virulence et facteurs susceptibles d’exacerber cette virulence et d’en modifier leur expression et appréciation (notion de dose infectante). Le secteur 5 concerne les pathologies provoquées par ces bactéries opportunistes mais également les phénomènes d’adaptation génétique ou de successions écologiques ou compétition microbienne pouvant être observées chez certains individus comme ceux atteints de mucoviscidose (CF).

Thèmatique de recherche :

1. Biogéographie des BPO
Participants : B. Cournoyer, D. Blaha, D. Thévenot-Sergentet, E. Loukiadis, V. Rodriguez-Nava, E. Bergeron, L. Marjolet, S. Ganet, M. Bouvier-Crozier, C. Mazuy-Cruchaudet

Contrairement aux espèces bactériennes transmises par un vecteur (rongeur, insecte), aux symbiotes ou pathogènes stricts, peu de données tendent à expliquer la biogéographie des BPO malgré leur forte incidence sur les populations humaines. Pour appréhender l’étude de la biogéographie des BPO, nous divisons nos travaux en deux axes : l’analyse des sources/émetteurs de BPO, et l’étude des dynamiques spatio-temporelles des BPO retrouvées dans les milieux récepteurs. Ces travaux s’appuient sur des systèmes d’observations pérennes, OTHU (Observatoire de terrain en hydrologie urbaine de la Zone Atelier Bassin du Rhône), SIPIBEL (site pilote de Bellecombe – problématique des effluents hospitaliers), et RMQS (Réseau Mesure de la Qualité des Sols). Ces travaux sont marqués d’une forte empreinte labex IMU (Intelligence des Mondes Urbains) avec de nombreuses études sur l’importance du cycle de l’eau en milieu urbain et péri-urbain dans la dissémination des BPO. Notre équipe a la responsabilité des observations OTHU concernant les dangers microbiologiques et la relation avec certaines pratiques urbaines en période de temps de pluie dont l’usage de déversoir d’orage, bassin de rétention et d’infiltration, sur l’écologie et l’évolution des BPO retrouvées dans les cours d’eau intermittents et zones de baignade.

2. Structure des populations
Participants : A. Doléans-Jordheim, J. Freney, B. Cournoyer, D. Blaha, D. Thevenot-Sergentet, E. Loukiadis, V. Rodriguez-Nava, P. Boiron, C. Commun, L. Marjolet, S. Ganet

Les filtres environnementaux et la compétition inter-spécifique agissent sur la structuration des peuplements microbiens (ou microbiotes). Cependant, ces phénomènes ne peuvent être réduits à un impact sur la richesse spécifique car ils influenceront également la richesse infra-spécifique, avec des phénomènes de purges génétiques conduisant à l’émergence de clones dominants ou épidémiques. Nous avons, aujourd’hui, peu de données dans la littérature sur ces phénomènes de structuration in situ des populations bactériennes, en raison des difficultés intrinsèques liées au suivi et à la définition de clones et complexes clonaux chez les bactéries, incluant la présence probable de formes non-cultivables. Une partie des travaux concernant ce thème implique l’élaboration de méthodologies permettant la caractérisation et détection de lignées clonales de BPO. Une problématique majeure concernant les populations de BPO est également la différentiation entre formes allochtones et autochtones. Nos activités de recherche sont donc tournées vers l’acquisition de connaissances permettant de différencier ces formes et d’inférer leurs capacités d’acclimatation pour de nouvelles matrices (incluant l’homme) ou habitats. Une des hypothèses fortes de ces travaux est que, malgré le caractère opportuniste de ces espèces, des variants génétiques (complexes clonaux et clones) seraient spécialisés pour certains habitats.

3. Expologie
Participants : A. Doléans-Jordheim, B. Cournoyer, D. Blaha, D. Thévenot-Sergentet, E. Loukiadis, V. Rodriguez-Nava, E. Bergeron, C. Mazuy-Cruchaudet

L’expologie concerne le champ disciplinaire visant à établir le lien entre les matrices contaminées (eau de baignade, denrées alimentaires, air) et une probabilité de développement d’une pathologie. Dans ce thème, nous cherchons à préciser la dangerosité des formes opportunistes observées en développant des travaux selon deux axes : (i) l’incidence des matrices sur l’exacerbation des propriétés de virulence (notion de dose infectante en fonction de la voie d’entrée, d’interactions avec les cellules hôtes, récurrence des expositions) et les capacités de colonisation (e.g. résistance au processus de digestion) ; cet axe regroupe les travaux sur le développement d’hôtes alternatifs (nématodes, souris) pour évaluer l’infectiosité des souches, et (ii) l’importance des microbiotes (pulmonaires et intestinaux) et de leur organisation dans la capacité de résistance d’un hôte (en considérant le statut immunitaire, âge des individus, etc…) face à une invasion par des BPO.

4. Génétique évolutive de l’adaptation au milieu
Participants : A. Doléans-Jordheim, B. Cournoyer, D. Blaha, D. Thévenot-Sergentet, E. Loukiadis, V. Rodriguez-Nava, C. Commun, L. Marjolet

Les BPO montrent une grande capacité d’adaptation/acclimatation aux contraintes environnementales. Ces capacités impliquent une sélection et conservation de certains processus ou mécanismes à l’échelle de l’espèce ou complexes clonaux. Elles peuvent avoir une forte incidence sur la structure des populations observées. Des travaux visant à identifier et comprendre les propriétés bactériennes favorisant la multiplication de certains génotypes de BPO au sein des sources (habitats, cas cliniques) identifiées sont effectués. Nous cherchons à identifier ces processus et à vérifier leur contribution dans les organisations observées. Ces travaux se focalisent sur des mécanismes de détoxication d’antimicrobiens tels que les ETM (éléments trace métalliques), et d’acclimatation / adaptation aux paramètres physico-chimiques des milieux. Des analyses globales de l’organisation des génomes de BPO sont réalisées dans l’objectif de cartographier et de déduire les gains et pertes d’éléments génétiques liés à leur émergence ou succès écologique e. g. gain d’une région codant des flagelles latéraux (mobilité par ‘swarming’), perte des gènes nif (fixation d’azote), biais de répartition de gènes de virulence.

En quelques mots, les axes de recherche permettent :

  • l’élaboration de démarches intégratives pour apprécier l’écologie des bactéries pathogènes opportunistes (BPO) à partir d’actions de recherche interdisciplinaires.
  • de préciser l’incidence des matrices vectrices de BPO sur leur dangerosité et les phénomènes d’éclosions épidémiques.
  • l’identification et la caractérisation d’environnements (aquatiques et terrestres, selon un gradient d’anthropisation) favorables au maintien et à la dissémination de populations d’agents bactériens pathogènes opportunistes
  • la caractérisation des lignées et de la structure génétique des populations de ces pathogènes opportunistes au sein des environnements identifiés et l’étude de leur proximité avec les lignées retrouvées dans le milieu médical
  • l’identification et la compréhension des mécanismes et activités qui ont fait de ces bactéries des agents efficaces pour la colonisation des environnements identifiés
  • l’identification et la compréhension des mécanismes permettant une adaptation de ces bactéries lors de changements de niche et de perturbations (dérivés du pétrole, changement de niche, etc) dont certaines pratiques culturales et urbaines

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