Résistance croisée et résistances associées

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2 Résistance croisée et résistances associées Résistance croisée : un mécanisme erm acra/b, mex MLS B : méthylation de l ARN 23S β-lactamines, quinolones, chloramphénicol tétracyclines : efflux BLSE, carbapénémase Résistances associées : plusieurs mécanismes β-lactamines Aminosides Chloramphénicol

3 Mutation chromosomique Case de E. coli Acquisition de la résistance Promoteur ( transformation, transduction) Gène de structure ARN-pol : Rifampicine EFG : Acide fusidique GyrA/B; ParC/E : Quinolones PLP; porine : ß-Lactamines Gène de régulation Case de E. cloacae Efflux Acquisition de matériel génétique Quasiment tous les ATB (qnr, arr, fus ) Mutation dans des gènes acquis : BLSE (bla SHV, bla TEM ) Mycobactéries Entérobactéries P1

4 Les supports génétiques de la multirésistance Le chromosome (Chr) Les plasmides (P) Les transposons Les intégrons Chr P1 Les modes de transfert de la multirésistance La conjugaison La transformation La transduction P1

5 La conjugaison La transformation Cellule donatrice Cellule réceptrice Résistance aux β-lactamines S. pneumoniae, N. meningitidis Formation du pilus sexuel et transfert d un brin d ADN Facteur de compétence Synthèse du brin complémentaire Circularisation du brin d ADN Synthèse du brin complémentaire et séparation des cellules ADN Cellule compétente Cellule donatrice Transconjugant Nucléase Recombinaison homologue (simple brin d ADN/chromosome) La transduction Ex : SGI, S. Typhimurium DT104 X X Chromosome ( ) Formation d un hétéroduplex gène "mosaïque"

6 Plasmides (spectre d hôte) Plasmides non conjugatifs P1 β-lactamines Aminosides MLS B Tétracyclines Glycopeptides Chloramphénicol Sulfamides Plasmides mobilisables Mpf, Mating-Pair Formation P1 Dtr, DNA Transfer and Replication (mob) Plasmides conjugatifs ou autotransférables Mpf + Dtr (gènes tra)

7 Séquences d insertion (IS) Promoteur -35/ IR Transposase IR DR DR Transposons composites -10 IS Gène de résistance IS P1 P1

8 Exemples de transposons composites Transposon Taille (kb) IS Phénotype de résistance Bactéries à Gram négatif Tn5 5,7 Tn9 2,5 Tn10 9,3 Tn903 3,1 Tn ,6 Tn IS50 IS1 IS10 IS903 IS6 IS4351 Kan, Str Chl Tet Kan (Kan, Tob, Gen, Net/armA), (Str, Spe), Sul, Tmp MLS B, (tetx) Bactéries à Gram positif Tn4001 4,7 Tn4003 3,6 Tn5432 4,5 IS256 IS257 IS1249 Gen, Tob, Kan Tob MLS B D après Bennett, Methods in Molecular Biology

9 Transposons non composites (non conjugatifs) R R R R IR Excision/Insertion IR P1 P1 Transposons conjugatifs (éventuellement slt. mobilisables) R R R IR gènes de transfert tra Dtr + Mpf orit Excision/ Insertion IR

10 Exemples de transposons non composites Transposon Tn3 Gène porté (phénotype R) bla TEM (Amp) Distribution Entérobactéries, P. aeruginosa Tn1546 vana (Van, Tei) Entérocoques Tn21 mera (Ηg) sul1 (Sul) aada1 (Str, Spc) Entérobactéries

11 Transposon non composite Tn1546 MLS B vancomycine + teicoplanime E. faecium Quelques cas rarissimes S. aureus VRSA Michigan S. aureus VRSA Pensylvanie D après Clark et al., Antimicrobiol. Agents Chemother. 2005

12 Exemples de transposons conjugatifs Transposon Gène porté (phénotype de résistance) Description initiale Tn conjugatif Tn916 tetm (Tet, Min) E. faecalis Tn1545 tetm (Tet, Min) ermam (MLS B ) apha-3 (Kan) S. pneumoniae Tn5253 a Tn5251 Tn5252 tetm cat (Tet, Min) (Chl) S. pneumoniae Tn3701 b Tn3703 tetm (Tet, Min) erm (MLS B ) S. pyogenes CTnDOT tetq (Tet) B. fragilis Tn5397 tetm (Tet, Min) C. difficile Tn5398 ermb (MLS B ) C. difficile SXT sulii (Sul, Tmp) stra-strb (Str) cat (Chl) Vibrio cholerae Tn mobilisable Tn4555 cfxa (Cfx) B. fragilis

13 Intégrons de classe 1 Entérobactéries, Pseudomonas, Acinetobacter 5 CS Promoteur inti1 RBS atti1 qac E1 suli 3 CS Cassette 1 Capture de gènes R Expression des gènes R Transcription attc1 Traduction Cassette 2 attc2 C2 C1 C3 C2 C1

14 Gènes de résistance décrits dans des intégrons β-lactamines Aminosides Chloramphénicol Rifampicine Triméthoprime Quinolone Erythromycine : bla IMP, bla VIM, oxa, bla CTX (inactivation) M : aad, aac, aph (inactivation) : cml (efflux) : arr (inactivation) : dfr (substitution de cible) : qnr (blocage de cible) : ere (inactivation) Amonium quaternaire : qac (efflux)

15 Des "classiques" Transposon non composite Tn21 (plasmidique) Tn21, Flagship of the floating genome; Liebert et al Streptomycine + Spectinomycine, Sulfamides, Dérivés mercuriques Microbiol. Mol. Biol. Rev., 1999

16 Des "classiques" SCCmec, staphylococcal cassette chromosome mec Méticilline pub110 plasmide intégratif Chloramphénicol pt181 plasmide intégratif Tétracyclines Tn composite Dérivés mercuriques Tn554 non composite non conjugatif MLS B (erma) + spectinomycine (spc) Chongtrakool et al., Antimicrobiol. Agents Chemother. 2006

17 et des "monstres" Transposon composite (plasmidique) E. coli Naas et al., J. Bacteriol aminosides, β-lactamines, rifampicine, chloramphénicol, florphénicol, sulfamides, tétracyclines Îlot de résistance (chromosomique) S. enterica Doublet et al., Mol. Microbiol. 2001

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20 Séquences contrôlant l initiation de la transcription et de la translation Promoteur TTGACA TATAAT A AGGAGG TAG TAA ADN 17 nt RNA polymérase TIR RBS A AGGAGG AUG UAA ARN 9 nt Ribosome Met Protéine