Tobramycine et biofilm : une histoire revisitée

Ali Tahrioui (1) , Rachel Duchesne (1) , Julie Hardouin (2) , Olivier Maillot (1) , Laure Taupin (3) , Alain Dufour (3) , Éric Déziel (4) , Nicole Orange (1) , Marc Feuilloley (1) , Emeline Bouffartigues (1) , Sylvie Chevalier (1)

1 LMSM - Laboratoire de Microbiologie Signaux et Microenvironnement
2 PBS - Polymères Biopolymères Surfaces
3 LBCM - Laboratoire de Biotechnologie et Chimie Marines
4 INRS-IAF - Institut Armand Frappier

Pseudomonas aeruginosa est un pathogène opportuniste de l'Homme, qui en mode de vie biofilm, entraîne des infections de type chronique principalement au niveau des systèmes respiratoire et urinaire. La tobramycine, un antibiotique de la famille des aminoglycosides, provoque en concentration subinhibitrice, une augmentation de la formation du biofilm. L'observation en microscopie confocale à balayage laser de l'effet d'une telle concentration sur P. aeruginosa montre une modification de l'architecture du biofilm, avec notamment une augmentation de la quantité d'ADN extracellulaire dans la matrice. Dans ce contexte l'objectif principal de ce travail est de comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans l'augmentation de biofilm chez P. aeruginosa en réponse à une concentration subinhibitrice de tobramycine. L'analyse globale du protéome par spectrométrie de masse en tandem (LTQ-Orbitrap) de P. aeruginosa cultivée en biofilm montre une dérégulation de la production de 174 protéines appartenant principalement aux classes fonctionnelles (PseudoCAP), « Facteurs sécrétés », « Facteurs impliqués dans la transcription, et le métabolisme des ARNs », et « Métabolismes (énergétique, carboné, acides aminés, nucléotides ». L'expression de différentes cibles, choisies dans chaque classe fonctionnelle, a été évaluée en RT-PCR quantitative, et différents essais phénotypiques pour conforter ces données ont été réalisés. De manière remarquable, en plus d'induire la biosynthèse des pompes à efflux impliquées dans la réponse aux aminoglycosides, les résultats montrent que la tobramycine induit chez P. aeruginosa cultivée en biofilm une augmentation de la production des molécules du quorum sensing (N-acyl-homosérine lactones et 2-alkyl-4-quinolones) et de l'expression de plusieurs petits ARNs non codants. L'ensemble de ces données suggère différents modes d'action moléculaires de la tobramycine qui pourrait contribuer à l'augmentation de la formation de biofilm chez P. aeruginosa.

Domaines: Bactériologie; Biologie moléculaire; Biochimie [q-bio.BM]; Génomique, Transcriptomique et Protéomique [q-bio.GN]; Réseaux moléculaires [q-bio.MN]

Ali Tahrioui, Rachel Duchesne, Julie Hardouin, Olivier Maillot, Laure Taupin, et al.. Tobramycine et biofilm : une histoire revisitée. Congrès National de la Société Française de Microbiologie-SFM2017, Oct 2017, Paris, France. ⟨hal-02377862⟩