Projets en cours

Les infections du tractus urinaire (IU) sont au second rang des infections humaines après les infections respiratoires. Certaines IU demeurent problématiques : cystites récidivantes altérant la qualité de vie par leur répétition, IU à entérobactérales multi-résistantes (EBMR) aux antibiotiques (ATB) dont la prévalence est devenue préoccupante dans le Monde entier, ou encore urosepsis parfois encore mortels. Les IU sont l’archétype des infections bactériennes endogènes, à partir de son propre microbiote (en l’occurrence périnéal) reflet de son mode de vie (alimentation, voyages, entourage y compris animalier…) et de son exposition ATB préalable.

DYNAMICURE explore les maintes inconnues qui demeurent autour de ces maladies complexes, des travaux les plus fondamentaux aux études cliniques.

Six exemples en sont donnés là, en espérant qu’ils donnent envie à des chercheurs juniors et séniors de tous horizons de nous rejoindre, pour un stage comme pour un projet collaboratif :

• ABIME : Appréciation de l’impact écologique individuel des traitements des IU

Face au risque de EBMR le traitement ATB présomptif des urosepsis fait appel à des molécules au spectre de plus en plus large, favorisant à leur tour des résistances nouvelles, en un cercle vicieux infernal. Paradoxalement, l’impact individuel des ATB sur le microbiote a été peu étudié et essentiellement pour des schémas brefs, de la même molécule, chez un volontaire sain. L’objectif est d’analyser le risque d’enrichissement en EBMR des traitements des urosepsis en vie réelle, faisant appel à une succession d’ATB (d’abord par voie veineuse puis en relais oral).

• CREM : Cellule Régionale d’Epidémiologie génoMique de Normandie

La colonisation bactérienne entérique est un important réservoir de la résistance aux ATB et un vecteur de transmission chez l’Homme et l’animal. La CREM aide les hygiénistes et microbiologistes normands à investiguer les épidémies à bactéries multi-résistantes et hautement résistantes (BMR et BHRe) via une analyse génomique. Elle donne ainsi une image globale des clones épidémiogènes circulants et guide les mesures de contrôle et de prévention à l’échelle d’un service, d’un établissement de santé ou de toute la région.

• DynamiK : Etude des populations de Klebsiella pneumoniae bactériennes persistantes chez les patients de réanimation.

Parmi les EBMR K. pneumoniae (Kp) tient un rôle fort en réanimation de par sa virulence et transmissibilité. En suivant prospectivement la flore de patients hospitalisés, certains pou un temps long, DynamiK analyse l’évolution de la population native de Kp afin d’identifier les mécanismes d’adaptation permettant le développement de ces bactéries. Un facteur bactérien – l’opéron RamAR – a été identifié, dont la dérégulation semble jouer un rôle important dans la survie de Kp à différents stress (oxydatifs, acides, ATB…). Cette altération nécessite d’être explorée au regard des traitements reçus, ATB et non ATB, dont l’optique d’en atténuer l’importance.

• INOHFIM : étude de l’impact de l’effet inoculum sur le traitement des infections graves à EBMR à l’aide du modèle d’infection à fibres creuses (HFIM)

Les entérobactérales sont une cause de mortalité lourde en cas de sepsis grave pour lesquels les traitements restent à optimiser. En reproduisant ex vivo le bouleversement des paramètres pharmacocinétiques des ATB survenant en ces situations ainsi que le fort inoculum bactérien au site de l’infection souvent rencontré le HFIM aide à identifier des stratégies de traitement renforcées. Celles-ci pourront ensuite être utilisées chez l’Homme, en évitant les expérimentations animales jadis nécessaires à cette phase pré-clinique. Une première application tient à la recherche d’alternatives aux carbapénèmes vis-à-vis des sepsis graves à EBMR.

• PERCYST : étude de la dynamique bactérienne des cystites récidivantes

Pendant des décennies il a été théorisé, sur la base de méthodes de typage finalement peu discriminantes, qu’une large majorité des cystites récidivantes étaient des rechutes au même clone d’Escherichia coli uropathogène (UPEC). L’application du séquençage à haut débit (NGS) à une importante cohorte prospective de patientes vient de permettre de démontrer une dynamique autrement complexe intriquant rechutes parfois espacées de nombreux autres épisodes de réinfection à clones distincts d’UPEC. Il en découle des perspectives thérapeutiques nouvelles ciblant tant les UPEC quiescents internalisés dans la vessie que ceux résidant dans le microbiote recto-vaginal.

• PersistEnt : Caractérisation des cellules persistantes (« persisters ») chez Enterococcus faecalis et Enterococcus faecium.

Quelques études ont révélé que les bactéries du groupe ESKAPE étaient capables de former des « persistants » en présence de fortes concentrations d’antibiotiques. Toutefois, très peu d’informations sont actuellement disponibles concernant de telles cellules d’Enterococcus faecium, pathogène Gram positif le plus fréquemment retrouvé dans les infections du tractus urinaire associées aux cathéters.

L’objectif de notre étude est donc d’apporter des connaissances sur la formation de cette sous population survivant à différents stress, et plus particulièrement aux antibiotiques. Afin de caractériser ces « persistants » et d’identifier les mécanismes moléculaires mis en œuvre, des études de survies bactériennes, de génomique et de protéomique globale sont entreprises.

• UriPyo : persistance et adaptation de Pseudomonas aeruginosa dans l’arbre urinaire

Aeruginosa (pyo) est un pathogène opportuniste responsable d’IU (notamment associées aux soins) très difficiles à éradiquer. DYNAMICURE dispose d’une collection d’isolats cliniques séquentiels collectés chez des patients présentant des IU à pyo persistantes malgré des traitements ATB très efficaces in vitro. L’étude explore cette parfaite adaptation aux stress rencontrés dans l’urine par une double approche phénotypique (capacité de survie, formation de biofilm…) et moléculaires (NGS, études « omiques »).