Lutte contre l’antibiorésistance : intérêt des oligonucleotides modifiés chez les entérobactéries productrices de béta-lactamases à spectre étendu - DUMAS - Dépôt Universitaire de Mémoires Après Soutenance Access content directly
Master Thesis Year : 2020

Tackling antibiotic resistance: interest of modified oligonucleotides in extended-spectrum beta-lactamases-producing Enterobacteriaceae

Lutte contre l’antibiorésistance : intérêt des oligonucleotides modifiés chez les entérobactéries productrices de béta-lactamases à spectre étendu

Abstract

Extended-spectrum β-lactamases (ESBL)-producing Enterobacteriaceae (such as Escherichia coli) are categorized as critical priority pathogens by the World Health Organization. Indeed, they produce enzymes, mainly CTX-M-15 type, whose genes were acquired by plasmids, which hydrolyze most of β-lactams such as third generation cephalosporins (3GC) widely used to treat infection, which lead to therapeutic impasses. In addition to promoting the rational use of antibiotics and prevention of transmission of multidrug-resistant bacteria, the research of new therapeutic strategies is necessary and encouraged to tackling antibiotic resistance. This work concerns the study of nucleolipid-conjugated oligonucleotides (LON) in combination with ceftriaxone (3GC), on resistant strains of E. coli carrying CTX-M-15 type ESBL. We show that LONs decrease the minimum inhibitory concentration of ceftriaxone up to 26-fold in a dose-dependent manner. This effect is due to the lipid moiety, which improve cellular uptake of the oligonucleotide; a phosphorothioate chemistry and an adequate number of nucleotides. In the absence of ceftriaxone, LONs do not affect bacterial growth. Their mechanism of action has been studied by RT- qPCR and Western Blot experiments and by monitoring the hydrolysis of nitrocefine, a chromogenic cephalosporin. Thus LONs do not decrease the amount of RNA and β-lactamase CTX-M- 15 protein but decrease its enzymatic activity. LONs are potential new strategy for tackling antibiotic resistance and their application could be extended to other bacteria, antibiotics and resistances.
Les entérobactéries (comme Escherichia coli), productrices de β-lactamases à spectre étendu (BLSE) sont définies comme des pathogènes prioritaires de niveau critique selon l’Organisation Mondiale de la Santé. En effet, elles produisent des enzymes, majoritairement de type CTX-M-15, dont les gènes ont été acquis via des plasmides qui hydrolysent la plupart des β- lactamines comme les céphalosporines de troisième génération (C3G) couramment utilisées en clinique, ce qui mène à des impasses thérapeutiques. Outre une sensibilisation au bon usage des antibiotiques et la prévention contre les bactéries multirésistantes, la recherche de nouvelles stratégies thérapeutiques est nécessaire et encouragée pour faire face à l’antibiorésistance. Ce travail porte sur l’étude d’oligonucléotides conjugués à un nucléolipide (LON) en association avec la ceftriaxone (C3G), chez des souches d’E. coli résistantes portant une BLSE de type CTX-M-15. Nous montrons que les LON diminuent la concentration minimale inhibitrice de la ceftriaxone jusqu’à 26 fois de façon dose dépendante. Cet effet étant lié à la présence du lipide, qui permet l’entrée de l’oligonucléotide dans la bactérie ; à l’utilisation d’une chimie phosphorothioate et à un nombre adéquat de nucléotides. En l’absence de ceftriaxone, les LON n’affectent pas la croissance bactérienne. Leur mécanisme d’action a été étudié par des expériences de RT-qPCR, Western Blot et par un suivi de l’hydrolyse de la nitrocéfine, une céphalosporine chromogène. Ainsi les LON ne diminuent pas la quantité d’ARN et de protéine β-lactamase CTX-M-15, mais une baisse de son activité enzymatique est observée. Les LON se révèlent être une nouvelle stratégie de lutte contre l’antibiorésistance et leur application pourrait être élargie à d’autres bactéries, antibiotiques et résistances.
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dumas-02937996 , version 1 (14-09-2020)

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  • HAL Id : dumas-02937996 , version 1

Cite

Léa Bientz. Lutte contre l’antibiorésistance : intérêt des oligonucleotides modifiés chez les entérobactéries productrices de béta-lactamases à spectre étendu. Sciences du Vivant [q-bio]. 2020. ⟨dumas-02937996⟩
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