Academic literature on the topic 'Bactéries sporulantes – Effets de la température'

L'effet du pH (6.2, 7.2, 8.4, 9.6), de la température (4 °C, 12 °C, 23 °C) et du rayonnement solaire a été étudié expérimentalement sur les évolutions des abondances d'Escherichia coli 0126 : B16 et d'autres bactéries pathogènes d'intérêt sanitaire : Salmonella typhimurium et Aeromonas hydrophila. En eau usée épurée, les résultats obtenus montrent que la température et le rayonnement solaire sont parmi les facteurs responsables des variations des abondances de ces bactéries dans les milieux aquatiques. Les faibles valeurs de température (4 °C) favorisent la survie d'E. coli et de S. lyphimurlum et réduisent celle d'A. hydrophila. Les faibles valeurs de température (4 °C) augmentent non seulement la survie bactérienne d'E. coli et de S. typhimurium mais limitent les effets nocifs des pH alcalins (pH 9.6) sur la diminution des abondances de ces bactéries. Parmi les pH alcalins étudiés, le pH 9.6 entraîne la plus forte diminution du temps de survie vis-à-vis d'E. coli, de A. hydrophila et de S. typhimarlam. A pH 9.6, les T90 obtenus à une température de 12 °C sont respectivement de 23, 20 et 33 heures. Le rayonnement solaire joue également un rôle important dans la réduction des abondances bactériennes et ce d'autant plus que le pH est élevé. Dans l'eau usée épurée par lagunage, ajustée à pH 9.6 et exposée au rayonnement solaire, les T90 d'E coli, d'A. hydrophila et de S. typhimarium sont respectivement de 6, 4 et de 6 heures. L'effet combiné du pH et du rayonnement est beaucoup plus important sur la réduction des abondances bactériennes que si l'un des facteurs agit isolément.

Cet article porte sur l'étude de la réaction de nitratation (oxydation de nitrites en nitrates) par voie biologique aérobie avec des bactéries autotrophes nitratantes. Les phénomènes d'inhibition de l'ammoniac sur l'activité nitratante de populations microbiennes issues de boues activées (populations mixtes ou enrichies en bactéries nitratantes) ont été caractérisés. A l'aide d'une méthodologie faisant appel à la respirométrie, les caractéristiques de la population enrichie ont été définies : - les conditions optimales de mise en oeuvre sont un pH de 7,8 et une température de 29·C - les paramètres cinétiques définissant les performances sont QSmax=61 mgN-NO2-/gMVS×h et KS=3,04 mgN-NO2-/l - cette population présente une bonne tolérance vis-à-vis de NH3, une inhibition de 60% de la respiration des bactéries nitratantes ayant été obtenue pour 11,4 mgN-NH3/l. Les mêmes effets inhibiteurs ont été observés lors de la mise en culture discontinue de populations mixtes dans les conditions optimales de pH et température. Dans ces conditions de mise en oeuvre, différentes cultures dont les concentrations en biomasse totale ont varié de 0,1 à 2 gMVS/l, en présence de 3 mgN-NH3/l, ont présenté la même vitesse spécifique de nitratation. Ces phénomènes d'inhibition de la nitratation par NH3 paraissent complexes et fortement dépendant de facteurs environnementaux qui agissent sur la dynamique de croissance de ces bactéries.

Une surveillance sanitaire des populations piscicoles du Rhône a été mise en place chaque été depuis 2005 en amont et en aval du CNPE du Tricastin dans le cadre de la surveillance préventive en cas d'aléa thermique impactant la production d'électricité. Elle s'appuie sur des descripteurs biologiques pertinents et validés (indice de condition, parasitisme) et sur deux outils méthodologiques originaux, les « codes pathologie » et « l'indice pathologique ». Une trentaine d'individus par station et par campagne sont capturés par pêche électrique à un rythme hebdomadaire durant la période estivale. Ils appartiennent essentiellement aux espèces suivantes : chevaine (Squalius cephalus) et gardon (Rutilus rutilus), puis perche fluviatile (Perca fluviatilis), barbeau fluviatile (Barbus barbus) et goujon (Gobio gobio). Bien qu'un écart moyen de température de l'eau de l'ordre de 1,3 °C soit observé pour la température tendancielle lors de nos campagnes d'échantillonnage au cours de la saison estivale (fin juin – début septembre) entre la station aval échauffée et la station amont (min 0,4 °C, max 2,3 °C), l'étude ne met pas en évidence de différence significative des indices de condition moyens (Icm) ainsi que des prévalences des lésions externes moyennes des poissons entre l'amont et l'aval après mélange. En revanche, l'effet combiné température et débit pourrait expliquer la variation interannuelle des prévalences de lésions observées au cours de l'étude. Le maximum de lésions est observé lors des années chaudes et à faible débit (2009) alors que les années froides et à fort débit sont caractérisées par des prévalences de lésions plus faibles (2013). Au final, aucun des effets constatés, directs ou indirects, n'est spécifique de l'action de la seule augmentation de température et ne démontre pas de manière significative une action de celle-ci sur les différents indices utilisés et, donc, sur l'état de santé des poissons. Le débit est également susceptible de représenter un facteur de stress majeur pour l'ichtyofaune et d'agir sur l'intégrité des individus. En revanche, la qualité physico-chimique standard et toxique ne semble pas être un facteur discriminant sur le Rhône. Les lésions observées dans le cadre de cette étude sont plus le fait d'atteintes pathologiques mineures, essentiellement provoquées par des bactéries opportunistes, que de problèmes toxicologiques. Dans le cadre de l'effet de plus en plus prégnant du changement climatique global sur les hydrosystèmes continentaux, une réflexion sur la prise en compte et le suivi des effets potentiels du réchauffement engendré sur le développement des maladies des poissons et sur le comportement des espèces résidentes et migratrices semble nécessaire, d'autant plus que d'autres descripteurs (hématologiques et histologiques) sont également susceptibles d'être intégrés dans ces outils de diagnostic et de surveillance de l'état de santé des populations piscicoles.

La transmission des maladies par la voie hydrique est sous contrôle dans la majorité des pays industrialisés. Malgré tout des maladies épidémiques ou endémiques sont encore observées. Plusieurs microorganismes sont en émergence, et Cryptosporidium a été impliqué dans des épidémies importantes dans plusieurs pays. Le conrôle de ces maladies transmissibles par la voie hydrique requiert des autorités des nouvelles approches qui allient le contrôle des risques de cancer dûs aux sous-produits de la désinfection au contrôle des micro-organismes les plus résistants . Aux Etats-Unis, l'objectif proposé est l'absence de microorganismes dans l'eau potable. Cet objectif ne peut être contrôlé par les indicateurs usuels et l'on recommande donc un niveau de traitement équivalent. Le traitement est alors contrôlé en temps réel par des moyens physico-chimiques tels la turbidité ou la mesure des particules, et un contrôle a posteriori par de nouveaux indicateurs telles les spores des bactéries sporulantes aérobies. Le vieillissement des installations, des populations immunocompromises et une urbanisation grandissante sont autant de causes de l'émergence de nouvelles maladies infectieuses dont certaines transmissibles par la voie hydrique. La proportion des maladies gastro-intestinales qui est attribuable à l'eau de consommation est encore très grande et elle contribue à maintenir ces infections en circulation dans la population. Le dilemme du contrôle des risques de cancer dus aux sous-produits de la désinfection ne doit pas conduire à une réduction de l'efficacité des traitements, car le niveau de risque à partir duquel ont été fixées les concentrations maximales admissibles de ces sous-produits dans l'eau (10-6 cas de cancer par vie entière d'exposition) est bien plus faible que celui de contracter une maladie infectieuse d'origine hydrique en absence de traitement adéquat. La situation en matière de pathologies induites par la consommation d'eau est extrêmement contrastée selon les pays. En effet la transmission de maladies infectieuses par la voie hydrique a été maîtrisée dans la plupart des pays industrialisés par la mise en place d'installations de traitement et d'un contrôle sanitaire s'appuyant sur une réglementation abondante. A l'opposé la situation des pays en voie de développement reste souvent très mauvaise dans ce domaine et l'Organisation Mondiale de Santé estime que 1,5 milliards d'habitants ne disposent pas encore d'eau potable dont cent millions en Europe et que 30 000 morts journalières sont dues à l'absence d'une eau en quantité et qualité satisfaisantes (Ford et Colwell 1996). En revanche les pays développés voient la qualité chimique des eaux distribuées de plus en plus souvent mise en cause par les associations de consommateurs. Outre le progrès très rapide des techniques analytiques qui permet de découvrir la présence de traces dont on ne soupçonnait guère la présence dans l'eau du robinet, la pollution croissante de la ressource, les traitements de désinfection et le contact avec les matériaux des réseaux de distribution apportent des molécules dont la toxicité à moyen et long terme mérite d'être évaluée. La mise en oeuvre de traitements de désinfection dont l'utilité est indiscutable et l'effet sur la morbidité et la mortalité par pathologie infectieuse chez des populations desservies parfaitement significatif, s'accompagne de la formation de sous-produits. Certains de ceux-ci étant cancérigènes et/ou mutagènes en expérimentation de laboratoire et des études épidémiologiques ayant pu montrer une légère augmentation du risque de cancer dans la population, l'impact médiatique de cette information peut conduire à une mauvaise appréciation dans la gestion des risques pour la santé. Ainsi l'arrêt de la chloration pour éviter la formation de sous produits et quelques cas de cancers aurait conduit un pays d'Amérique du Sud a enregistrer une importante épidémie de choléra et des centaines de décès. Il n'est pas facile de gérer ce paradoxe entre sophistication du traitement lié à la pollution de la ressource entraînant la présence de sous produits de désinfection et la persistance d'éléments traces et de divers microorganismes dans une eau de qualité conforme aux critères de potabilité mais que le consommateur ne veut plus consommer. Dans cet article nous tenterons de faire le point sur le risque hydrique pour la santé lié d'une part aux contaminants biologiques et d'autre part aux contaminants chimiques. Sa meilleure connaissance est la clef d'une stratégie de gestion efficace et d'une reconquête du consommateur que la publicité a trop tendance à orienter vers les eaux embouteillées.

L'objectif de ce travail de thèse était de quantifier l’influence de l’environnement de sporulation (température, pH et aw) sur la formation des spores de Bacillus weihenstephanensis et B. Licheniformis et sur leur thermo-résistance. Une méthodologie de sporulation en deux étapes a été développée pour étudier la sporulation dans des conditions proches des limites de croissance. Les limites de sporulation (tempe��rature, pH et aw) observées sont proches des limites de croissance. Un modèle primaire a été proposé pour quantifier l’influence de l’environnement sur la formation des spores. Une diminution de la température et du pH de sporulation retarde notamment le temps d’apparition de la première spore par ml. La thermo-résistance maximale des spores a été observée pour une production dans des conditions de température et pH proches des optimums de croissance. Un modèle a été proposé et partiellement validé pour estimer la thermo-résistance des spores en fonction de l’environnement de sporulation et de traitement. Enfin, ce travail permet de définir des environnements critiques permettant la présence de spores dans les aliments. Un lien est mis en évidence entre l’influence de l’environnement physico-chimique sur la croissance et sur la sporulation
The aim of this PhD study was to quantify the influence of the sporulation environment (temperature, pH and aw) on the spore formation of Bacillus weihenstephanensis and B. Licheniformis and on their heat resistance. A two-step sporulation methodology was developed to study sporulation in environmental conditions close to growth boundaries. Sporulation boundaries (temperature, pH and aw) were observed inner growth boundaries. A primary model was proposed to quantify the influence of the environment on spore formation. A decrease in sporulation temperature and pH delayed the time to first spore per ml. The maximal spore heat resistance was observed for spores produced at temperature and pH close to the optimal growth values. A secondary model was then proposed and validated to estimate the spore heat resistance as function of the sporulation and heat treatment environments. Finally, this study allows defining control points in foodstuff to prevent spores in food products. A relationship between the influence of environmental temperature and pH on growth and sporulation was pointed out

La croissance a basse temperature a ete etudiee chez la bacterie psychrotrophe arthrobacter globiformis si55. Elle fait intervenir des proteines particulieres appelees caps (cold acclimation proteins) qui persistent pendant toute la duree de la croissance au froid. D'autres proteines appelees csps (cold shock proteins) sont surexprimees transitoirement apres des chocs froids d'amplitude variee. L'analyse en afc (analyse factorielle des correspondances) de leur cinetique d'induction en fonction de la temperature de choc a permis de degager nettement trois groupes de proteines: un groupe de proteines specifiquement induites apres un choc froid de 25 a 4c, un groupe de proteines induites apres des chocs froids d'amplitude moyenne et un troisieme groupe de proteines presentes lors de tous les chocs thermiques etudies. L'implication des proteines de choc froid dans l'adaptation a la croissance aux bases temperatures a ete montree. Un gene appele cspagl codant pour une proteine de 67 acides amines et presentant 64% d'identite avec la proteine cs7,4, a ete clone et sequence. La proteine correspondante a ete identifiee comme etant la csp/cap a9. Elle est surexprimee par a. Globiformis dans l'heure qui suit un choc froid de 25 a 4c et persiste dans les cellules en croissance a 4c. Le blocage de la synthese des csps et caps empeche la reprise de la croissance apres un choc froid. La reponse au choc hypothermique apparait etre une reponse adaptative. De plus, la proteine cspagl est impliquee dans la reprise de la croissance apres un choc froid de 25 a 4c. Parmi les caps mises en evidence a 4c, se trouve une proteine de poids moleculaire similaire a la proteine h-ns et qui presente des epitopes communs avec elle

La réponse, en termes dynamiques, d'une population bactérienne à l'acidification de son milieu de culture ou à une hausse de la température a été modélisée. La réponse à la baisse du pH est une phase de mortalité. La modélisation de la mortalité d'Escherichia coli, a permis de détecter une relation simple entre la constante de dissociation de l'acide utilisé et les paramètres de la mortalité. Cette relation pourrait devenir un outil pour le choix des acides les plus "naturels" à ajouter à la composition d'un aliment. La réponse à une hausse de température est composée d'une phase de mortalité suivie, pour les survivants, d'un temps de latence et d'une croissance exponentielle ne dépendant pas des caractéristiques de la hausse de température. Une évolution biphasée du temps de latence a été observée alors que dans la littérature seule l'augmentation du temps de latence a été citée. L'évolution biphasée du temps de latence indique que l'allongement du traitement thermique n'est pas forcément sécuritaire puisqu'il peut induire une recroissance précoce des survivants au sein d'un aliment. Deux modèles ont été définis pour décrire la mortalité et l'évolution biphasée du temps de latence induites par une hausse de température appliquée à Escherichia coli et Listeria monocytogenes. La construction de ces deux modèles a permis de proposer une réduction du temps de traitement thermique en minimisant le nombre de survivants et en maximisant leur temps de latence à la recroissance. De nouvelles voies pour définir le traitement modéré des aliments peuvent ainsi être proposées à partir de la modélisation de la réponse d'une population bactérienne à une variation environnementale

Cette étude démontre que Pseudomonas fluorescens MF37 et Pseudomonas aeruginosa PAO1 cultivées à leur température optimale de croissance adhèrent de façon spécifique à la membrane cytoplasmique des neurones, des paraneurones médullosurrénaliens et des cellules gliales de rat. Cette adhérence s'accompagne de modifications morphologiques et biochimiques caractéristiques d'une apoptose dans 10% de la population neuronale et de l'induction concomitante d'une apoptose et d'une nécrose des cellules gliales. Le traitement de neurones corticaux par le LPS purifié de ces espèces induit une condensation du contenu cytoplasmique mais pas d'agrégation du contenu nucléaire, suggérant que les modifications nucléaires observées en présence de la bactérie impliquent d'autres facteurs de virulence que le LPS, et que le LPS présente essentiellement une activité nécrotique sur ce type cellulaire. Au niveau des cellules gliales, le LPS provoque des modifications morphologiques et biochimiques caractéristiques de la désorganisation du cytosquelette cellulaire et de l'induction d'une apoptose et d'une nécrose. Ce travail montre également que la température de croissance de P. Fluorescens MF37 influence son indice et son phénotype d'adhérence aux cellules gliales, ainsi que sa cytotoxicité
This study demonstrates that Pseudomonas fluorescens MF37 and Pseudomonas aeruginosa PAO1 specifically adhere onto the cytoplasmic membrane of rat neurons, adrenal paraneurons, and cerebral cortical glial cells when bacteria are grown at their optimal growth temperature. Adherence evoked morphological and biochemical changes consistent with the apoptosis of 10% of neurons and the co-induction of glial cells apoptosis and necrosis. The treatment of cortical neurons with LPS purified from these species induced a cytoplasmic content condensation but no nuclear agregation, suggesting that nuclear changes observed in presence of the living bacteria implicated other virulence factors than the LPS, and that LPS activity was essentially necrotic in this cell type. In glial cells, LPS evoked morphological and biochemical changes consistent with the disorganization of the cytoskeleton and the induction of apoptosis and necrosis. This work also demonstrated that P. Fluorescens MF37 growth temperature influences its adherence index, adherence phenotype and cytotoxicity in glial cells

Bacillus cereus est une bactérie sporulante pathogène largement disséminée dans la nature. Les propriétés de résistance de ses spores aux traitements appliqués dans la chaîne de transformation des aliments font de B. cereus un contaminant à l’origine de toxi-infections alimentaires. La température est considérée comme l’un des facteurs environnementaux majeurs influençant la résistance de la spore. La variabilité des propriétés des spores liée à des modifications profondes dans leur structure contribue à une incertitude sur l’efficacité des processus de décontamination. Ce travail de thèse avait pour objectif de caractériser le mécanisme d’assemblage des enveloppes de la spore en fonction de la température de sporulation, en particulier le rôle de la protéine morphogénétique CotE chez B. cereus. La protéine CotE est retrouvée en abondance dans les spores produites à 20°C, une température suboptimale, par rapport à celles produites à 37°C, température optimale de croissance de la souche ATCC14579. La protéine CotE est détectée dans les tuniques et l’exosporium, structures protectrices de la spore. L’observation en microscopie électronique à transmission de spores d’un mutant DcotE révèle un problème d’assemblage de l’exosporium à 37°C et 20°C, mais également un défaut d’assemblage des tuniques à 20°C, ce qui suggère un rôle fondamental de CotE dans la mise en place de ces deux enveloppes, dépendant de la température de sporulation. Par microscopie à fluorescence, nous avons montré la cinétique de production de la protéine CotE au cours de la sporulation ainsi que sa localisation finale dans la spore mature, qui ne sont pas significativement impactées par la température de formation des spores. Nos résultats suggèrent également que la protéine CotE puisse créer le lien maintenant l’exosporium au contact des tuniques et du cortex. Enfin, nous avons montré que la protéine CotE est impliquée dans la germination et la résistance physique et chimique des spores
Spores of the pathogenic bacterium Bacillus cereus are widespread in the environment and responsible of foodborne poisonings. Spores are a major concern to public health because of high resistance to treatments applied in food processing operations. Sporulation temperature is a main environmental factor that influences spore resistance properties. The variability of the conditions in which spores are formed during the sporulation process deeply modified their structure and consequently the efficiency of decontamination treatments. The aim of this work was to study the mechanism of spore layers assembly as a function of the sporulation temperature, and more precisely the role of the CotE protein in B. cereus. This morphogenetic protein is more detected in spores formed at 20°C, a suboptimal growth temperature than at 37°C, the optimal growth temperature, of the ATCC14579 strain. Observations in transmission electronic microscopy of DcotE spores revealed an assembly default of the spore exosporium at 37°C and 20°C but also of the spore coat at 20°C, suggesting that CotE has a role in the assembly of both layers, depending of the sporulation temperature. By fluorescence microscopy, we evidenced the kinetics of CotE production during sporulation and its final localization in mature spore, which are not dependent on the temperature of spore formation. Our results suggest that CotE could make a link to maintain the exosporium close to coat and cortex structures. Finally we showed that CotE also plays a role in germination and resistance properties of B. cereus spores to physical and chemical treatments

Chez des bactéries psychrotrophes et mésophiles du genre Pseudomonas, organismes ubiquitaires capables de se développer dans la plupart des environnements naturels, l'adaptation aux basses températures s'accompagne d'une diminution de la perméabilité membranaire, à laquelle participe la porine majoritaire aspécifique OprF : sa valeur de conductance unitaire majoritaire diminue lorsqu'elle est purifiée à partir de cellules cultivées à basse température, plutôt qu'à la température optimale de croissance. La protéine OmpA, homologue de l'OprF, issue de la bactérie psychrotrophe Erwinia carotovora ssp carotovora, présente deux états de conductance simultanés, qui ne présentent pas de différence significative en fonction de la température de croissance. Nos résultats suggèrent que ces protéines homologues peuvent adopter deux conformations alternatives, dont le repliement serait thermorégulé dans le cas de l'OprF, via des interactions intimes avec d'autres composants thermosensibles, comme le lipopolysaccharide. En revanche, aucune différence dans l'activité canal en fonction de la température de croissance n'a pu être observée pour des porines spécifiques, structuralement différentes, appartenant à la famille de l'OprD chez P. Fluorescens MF0. L'étude des séquences des gènes oprD, oprE1 et oprE3 chez différentes espèces de Pseudomonas montre une grande variabilité de ces protéines au niveau des longues boucles exocellulaires prédites, en contact direct avec le milieu environnant. Ceci indique que ces protéines pourraient constituer des canaux spécifiques pour un large éventail de substrats, et semble révéler d'autres aspects du potentiel d'adaptation des Pseudomonas
In psychrophilic and mesophilic bacteria from the Pseudomonas genus, organisms that can develop in the majority of the natural environments, adaptation to low growth temperature includes a decrease in outer membrane permeability, and the major non specific porin OprF participates to this phenomenon: its major conductance value decreases depending on whether it was purified from cultures grown at optimum or low temperature. The OprF-homolog OmpA from the psychrotrophic bacterium Erwinia carotovora ssp carotovora MFCL0 presents two simultaneous conductance states, wich differs slightly according to growth temperature. Our results suggest that these proteins could adopt two alternative conformations, and that folding is thermoregulated for OprF, via strong interactions with other thermosensitive components such as lipopolysaccharide. In contrast, no difference in channel forming properties according to growth temperature was observed for structurally different outer membrane proteins from the OprD family of specific porins in Pseudomonas fluorescens MF0. Sequence analysis of the oprD, oprE1 and oprE3 genes from various Pseudomonas species shares highly variable regions in the predicted long external loops that interact directly with the external medium. This suggests that these proteins are likely to be specific channels for a wide range of nutrients, and reveals others features of the Pseudomonas adaptation potential

Un systeme de traitement par lagunage visant a epurer les coliformes fecaux est utilise, mais les bacteries sont presentes dans les eaux epurees. L'etude de la sensibilite aux antibiotiques de e. Coli montrent qu'ils sont plus resistants a la sortie du systeme epurateur qu'a l'entree. Ce traitement par des boues activees permet d'observer une meme resistance a l'entree ou la sortie de la station

Sept souches de Pseudomonas ont été isolées à partir d'un sol pollué par du toluène pour leur capacité à dégrader ce composé à 10\c. Parmi celles-ci, la souche Pseudomonas putida 01g3 qui degrade le toluène à 4\c a été sélectionnée. La première partie de l'étude concerne la recherche de la voie de dégradation par des analyses physiologiques. Celle-ci est initiée par une dioxygénase périphérique proche de la toluène dioxygénase de p. Putida f1 (souche mésophile) et l'ouverture du cycle aromatique est réalisée par une catéchol 2,3-dioxygénase. La seconde partie a concerné la caractérisation génétique de la voie catabolique du toluène. Des expériences de mutagenèse avec le transposon mini-tn5lacz1 ont permis d'isoler 15 mutants tol. Les différents gènes ebd ont été clonés en deux fragments et séquences afin d'établir l'organisation génétique. Le premier renferme le gène ebdr dont le produit est une protéine de régulation positive impliquée dans la dégradation des alkylbenzènes. La seconde séquence renferme 6 orf dont les protéines putatives sont responsables de la dégradation de l'isopropylbenzène. Les gènes définis ebdaabcdbc codent respectivement pour une dioxygénase périphérique, une cis-dihydrodiol deshydrogénase et une catéchol 2,3-dioxygénase toutes similaires à celles présentées chez les souches Pseudomonas re204, jr1 et ip01. Le meilleur inducteur de la voie ebd est l'ethylbenzène. Dans la dernière partie, l'influence de la température sur les capacités dégradatives a été étudiée. Les cinétiques de croissance ont montré que la souche 01g3 ainsi que les souches dégradant l'isopropylbenzène minéralisent les alkylbenzènes de 4 à 30\c. Ces quatre souches sont psychrotrophes, alors que la majorité des souches connues jusqu'alors.

La formation des biofilms dans le secteur alimentaire et hospitalier constitue une cause principale soit d’intoxications alimentaires, soit d’infections nosocomiales. Pour prévenir ces infections, les travaux de thèse ont concerné, dans un premier temps, l’étude de l’effet de la température de culture sur la prédiction théorique de l’adhésion bactérienne, de Pseudomonas aeruginosa et de Staphylococcus aureus, sur l’acier et le polycarbonate. Les résultats ont montré que l’historique écologique de la bactérie influence significativement les propriétés de la surface bactérienne et par conséquent l’adhésion cellulaires sur les supports abiotiques. Cependant, les modèles mathématiques étudiés ne semblent pas être adéquats pour prédire les données expérimentales. Dans un deuxième temps, un system statique de formation des biofilms a été mis au point. Ce système a permis d’étudier l’effet de la température de culture, le type de support et l’âge physiologique sur la résistance des biofilms aux désinfectants. La structure tridimensionnelle des biofilms, la production qualitative, et quantitative, de la matrice extracellulaire ont été étudiés pour comprendre les mécanismes de résistance des biofilms. De plus, le profil d’acides gras membranaires des bactéries structurées en biofilm a été caractérisé afin d’étudier les mécanismes de résistance des biofilms à l’échelle cellulaire. Les résultats montrent que la résistance des biofilms aux agents biocides dépend des conditions environnementales de la formation des biofilms. Les résultats montrent aussi que la matrice extracellulaire ne permet pas toujours d’expliquer la résistance des biofilms aux traitements biocides et que l’état physiologie des bactéries structurées en biofilm joue un rôle significatif dans cette résistance
The biofilm formation in food and medical sectors represents a significant source of infections worldwide such as the foodborne and nosocomial ones. To prevent infections, the the first part of this PhD thesis has dealt with the effect of growth temperature of Pseudomonas aeruginosa, and Staphylococcus aureus, cells on the theoretical prediction of bacterial adhesion to stainless steel and polycarbonate. The results showed that the bacterial background influenced the surface properties of bacterial cells and therefore the bacterial adhesion to the two selected surfaces. However, the mathematical theories seem to be inadequate to predict the bacterial adhesion to abiotic surfaces. Thereafter, a static biofilm reactor was established. This system has served to study the effect of the growth temperature, surface type and incubation time on the biofilm resistance to disinfectants. In order to understand the mechanisms of biofilm resistance to disinfectants, the investigations were carried out at a microscopic and macroscopic level. In fact, the three-dimensional structure of biofilms was investigated under the conditions selected for this study. Moreover, qualitative and quantitative studies of the biofilm matrix were also realized. In addition, the membrane fluidity of sessile cells was investigated through the study of membrane fatty acid profiles. The results showed that the biofilm resistance is a complex phenomenon and depends on several parameters. The results also showed that the biofilm matrix cannot always explain the biofilm resistance to antimicrobial agents. In fact, other factors related the physiological states of sessile bacteria are involved in this resistance

La bactérie psychrotrophe P. Fluorescens MF0 est plus sensible aux antibiotiques de type β-lactamines à une température de croissance de 8°C qu'à une température de 28°C. Cette différence est parfaitement corrélée avec les valeurs de conductance obtenues pour les porines majoritaires de la membrane externe OprF à 8°C et 28°C puisqu'elles sont respectivement de 80 pS et 250 pS dans du NaCl 1M. Pour expliquer ce phénomène, les OprFs 8°C et 28°C ont été purifiées et les études de spectrométrie de masse et de dichroïsme circulaire ne montrent pas de différence dans leur structure primaire. Des mesures de cinétiques de digestion à la pronase ont conduit à une différence des valeurs de constantes de vitesse de dégradation impliquant ainsi une modification de la conformation protéique en fonction de la température de croissance. Les fragments protéolytiques de 18 kDa, résistant à l'action de la pronase, ont été purifiés et identifiés comme la partie N-terminale de la protéine native (177 acides aminés). Les deux fragments forment des canaux ioniques avec des valeurs de conductances similaires (65 et 75 pS dans NaCl 1M) impliquant que la région C-terminale est seule responsable de la modulation des canaux formes par l'OprF en fonction de la température de culture. La caractérisation du LPS associé aux OprFs met en évidence une différence de phosphorylation des LPS obtenus à partir de culture à 28°C et 8°C. Ainsi, l'association LPS-porine serait différente selon les températures de culture. Nous avons ensuite voulu rechercher une éventuelle généralisation de ce phénomène et nous avons choisi la bactérie psychrotrophe Chryseomonas luteola MCF10. La protéine majoritaire de la membrane externe (31 kDa) a été purifiée à 8°C et 28°C et son étude fonctionnelle montre des valeurs de conductances unitaires similaires quelle que soit la température de croissance. Cependant, la détermination de la séquence N-terminale ainsi que la séquence déduite du gène la caractérise comme une OmpA. L'utilisation des anticorps montre que C. Luteola est plus proche des entérobactéries que des pseudomonas. Ce résultat montre que le mécanisme de résistance décrit chez P. Fluorescens n'est pas systématiquement applicable à toute bactérie psychrotrophe.