Abstract FR:

Une structure modèle in vitro a été élaborée dans le but de mieux comprendre les mécanismes de résistance des biofilms aux antibiotiques. Cette structure modèle consiste à immobiliser des cellules viables d'Escherichia coli dans un gel d'agar. Ainsi, la matrice polymère simule les exopolysaccharides bactériens. Nous avons tout d'abord validé ce nouveau modèle in vitro de biofilm en montrant que la distribution des cellules immobilisées dans le gel d'agar était similaire à celle trouvée dans les biofilms naturels. Des expériences ont, tout d'abord, mis en évidence une baisse de la sensibilité au latamoxef et à la tobramycine des bactéries immobilisées par rapport aux mêmes bactéries cultivées en suspension. Des mesures de diffusivité des antibiotiques dans les gels nous ont permis d'écarter l'hypothèse d'une réduction de transfert de masse au sein de la gangue encapsulatrice. D'autres travaux nous ont permis ensuite de montrer qu'une déficience en oxygène dans les zones profondes du gel pouvait être l'une des causes majeures de l'inefficacité des bétalactamines et des aminoglycosides. En effet, l'activité de ces deux antibiotiques est dépendante de la présence d'oxygène. Ceci a été démontré en restaurant partiellement leur activité par une augmentation du gradient d'oxygène dans notre structure modèle. Pour compenser l'absence d'oxygène, nous avons eu l'idée de le substituer par un autre accepteur d'électrons. Il s'avère que le 2,6- dichlorophénol -4 indophénol est un bon candidat pour restaurer l'activité de la tobramycine en anaérobiose. Malgré tout, ce traitement reste insuffisant pour combattre les bactéries immobilisées dans notre structure modèle. Enfin, des expériences sur la physiologie des cellules nous ont permis de mettre en évidence, par le biais d'électrophorèses, des différences entre les protéines de la membrane externe des bactéries immobilisées et celles des bactéries planctoniques. En particulier, la porine OmpF, qui permet aux antibiotiques hydrophiles de pénétrer dans la bactérie, est sous-exprimée chez les bactéries immobilisées. Ces modifications pourraient expliquer également la résistance des bactéries fixées aux antibiotiques. En conclusion, nous pouvons affirmer que la structure complexe du biofilm offre aux bactéries une résistance aux antibiotiques multifactorielle.