Caractérisation spatiotemporelle du transfert d’ICEBs1 et impact du biofilm sur celui-ci

Abstract

Les bactéries multirésistantes aux antibiotiques sont un fléau dans notre société. Bien que de nombreuses recherches tentent de développer de nouveaux antibiotiques, il y a un manque flagrant quant à la découverte de nouvelles classes de molécules actives, augmentant la problématique liée aux bactéries multirésistantes. Nombre de ces bactéries ont acquis leurs gènes de résistance via un(des) transfert(s) horizontal(aux) de gènes. Parmi ces transferts horizontaux, les plasmides conjugatifs et les éléments intégratifs et conjugatifs (ICEs) sont les principaux vecteurs. Le transfert de ces éléments est particulièrement efficace en présence de biofilms, une communauté multicellulaire encastrée dans une matrice auto sécrétée. Bien que les mécanismes moléculaires menant au transfert conjugatif des ICEs soient bien caractérisés, très peu est connu sur leur propagation spatiotemporelle au sein des biofilms, un environnement fréquemment retrouvé lors d’infections chroniques. Dans cette étude, nous avons pris avantage de l’excellente caractérisation d’ICEBs1 et de son hôte Bacillus subtilis pour définir la propagation spatiotemporelle d’ICEBs1 en biofilm. Le transfert d’ICEBs1 a été suivi grâce à de la microscopie confocale. Nous avons démontré que la propagation d’ICEBs1 s’effectue en îlot présent majoritairement à l’interface air-biofilm. Bien que la formation de biofilm par les bactéries réceptrices soit essentielle au transfert efficace d’ICEBs1, les bactéries produisant la matrice ne sont pas plus fréquemment impliquées dans l’acquisition d’ICEBs1 que les bactéries n’en produisant pas. Nous avons démontré et identifié que la propagation d’ICEBs1 en biofilm requiert l’action des bactéries transconjugantes qui médient plus de 99% des événements de conjugaison. En somme, ces travaux nous permettent de mieux comprendre la propagation des ICEs dans des environnements ressemblant à des communautés retrouvées dans l’environnement, ce qui a été jusqu’à présent peu évalué. Nos travaux permettent de jeter un nouveau regard sur des acteurs importants dans la propagation de gènes de résistances et l’apparition de bactéries multirésistantes.