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Étude de la cinétique d'adaptation d'une souche de Pseudomonas aeruginosa à la ciprofloxacine et au méropénème par mesures de bioluminescence in vitro

Objectif : Analyser la cinétique d'apparition de résistance au cours du temps d'une souche de Pseudomonas aeruginosa in vitro en présence de différentes concentrations de ciprofloxacine ou de méropénème par mesure de bioluminescence et évaluer la restauration de la sensibilité de la bactérie en l'absence d'antibiotique. L'objectif secondaire est de déterminer les mécanismes de résistances impliquées dans la résistance de la bactérie.

Méthodes : Réalisation de deux courbes de bactéricidie consécutives in vitro à partir d'une souche de Pseudomonas aeruginosa PAO1 rendue bioluminescente par insertion de l'opéron luxCDABE en présence de différentes concentrations de ciprofloxacine et de méropénème. La quantification bactérienne se fait par mesures de bioluminescence à partir de IVIS® Lumina XR (Caliper Life Sciences, Hopkinton, MA) aux temps 0, H2, H4, H6, H8, H12, H24, H28 et H32. Les 2èmes courbes de bactéricidie sont réalisées suivant ou non une période de culture bactérienne en l'absence de ciprofloxacine ou de méropénème (périodes de wash-out de 18h, 42 et 66h).

Résultats : En présence de ciprofloxacine et de méropénème, le Pseudomonas aeruginosa acquiert des résistances entre la 12ème et 24ème heure se traduisant par une repousse des bactéries. La seconde exposition à l'antibiotique permet l'acquisition d'une résistance de plus haut niveau. Les mécanismes de résistance font intervenir la surproduction de la pompe d'efflux MexCD-OprJ pour la ciprofloxacine et par la répression du gène OprD pour le méropénème. Une période de wash-out allant jusqu'à 66h ne permet pas de restaurer la sensibilité de la bactérie.

Conclusion : Le Pseudomonas aeruginosa est capable d'acquérir rapidement des résistances stables à la ciprofloxacine et au méropénème. Les mécanismes de résistance font intervenir des mutations sur les pompes d'efflux pour la ciprofloxacine et sur la porine OprD pour le méropénème. Les résistances se font par palier jusqu'à des hauts niveaux de résistance. La bioluminescence apparait comme un nouvel outil dans la recherche en temps réel la vitesse d'apparition et le niveau de résistances aux antibiotiques.

Mots-clés libres : Pseudomonas aeruginosa, bioluminescence, pharmacocinétique/pharmacodynamie, ciprofloxacine, méropénème.

Rameau (langage normalisé) :
• Pseudomonas aeruginosa
  
• Ciprofloxacine
  
• Méropénème
  
• Bioluminescence
  
• Pharmacocinétique
  
• Pharmacodynamie