Contribution de l'intégration du gène blaOXA-48 dans la dissémination des clones ST38 d'Escherichia coli producteurs de carbapénémase

Les carbapénèmes sont des ß-lactamines de dernière génération utilisées comme dernier recours dans le traitement des infections causées par les bactéries Gram négatifs multirésistantes. L'efficacité thérapeutique de cette classe d'antibiotiques est menacée avec l'apparition et la dissémination de clones résistants aux carbapénèmes dont certains sont porteurs de plasmides codant pour des carbapénémases, OXA-48 étant la carbapénémase prédominante en Europe. En France, les bactéries Escherichia coli productrices de carbapénémase les plus répandues appartiennent au séquence type (ST) 38, dans lequel le gène blaOXA-48 codant pour OXA-48 est essentiellement porté sur le chromosome. Ce qui est en opposition avec ce qui est généralement rencontré chez les Enterobacteriaceae où blaOXA-48 est généralement porté par un plasmide, pOXA-48, facilitant sa dissémination par conjugaison.L'objectif principal de ma thèse consistait à déchiffrer les mécanismes impliqués dans la l'émergence des clones E. coli ST38 exprimant une OXA-48 chromosomique. Pour ce faire, nous avons d'abord analysé la phylogénie des E. coli ST38 et montré que les bactéries exprimant une OXA-48 chromosomique se répartissaient en quatre clones, dans lesquels le transposon Tn6237, porteur du gène blaOXA-48, était inséré à des positions différentes dans le chromosome. Nous avons transféré par conjugaison trois variants cliniques du plasmide pOXA-48 dans trois isolats ST38 non porteurs de blaOXA-48. Nous avons observé que l'acquisition de ces plasmides entraînait un coût de fitness variable en fonction de la souche réceptrice, mais systématiquement associé à une instabilité. Nous avons ensuite effectué des évolutions expérimentales en présence de méropénème des différentes combinaisons plasmide/hôte et observé deux trajectoires évolutives différentes. La première consiste en l'intégration du gène blaOXA-48 dans un nouveau réplicon, ce qui abolit partiellement ou complètement le coût de fitness. La deuxième consiste en l'apparition convergente de mutations dans un opéron codant pour un nouveau système de défense antiplasmide, nommé ApsAB. Sa mutation entraîne une stabilisation du plasmide pOXA-48 et un gain de fitness variable en fonction de la souche. ApsAB cible aussi des plasmides de laboratoire à haut et bas nombre de copies. Nous avons montré que trois facteurs sont importants pour l'intégration de blaOXA-48 : un coût de fitness élevé induit par pOXA-48, la présence de blaOXA-48 dans une structure mobi