Mots clés

Biodégradation des sulfonamides, antibiorésistance, coalescence bactérienne, communauté bactérienne, érosion, épandage.

Résumé

Fonction émergente dans la littérature scientifique, l’antibiotrophie est la capacité bactérienne de métabolisation des antibiotiques. Envisagée comme outil de bioremédiation, elle demeure un risque sanitaire de par son association à l’antibiorésistance. Cette thèse a eu pour premier but d’étudier sa dispersion au sein des agrosystèmes chargés en antibiotiques lors de deux évènements de coalescence que sont l’épandage de lisier sur le sol puis l’érosion de ce dernier vers le compartiment aquatique. Les expérimentations ont mis en évidence l’invasion systématique des communautés bactériennes telluriques et sédimentaires par l’antibiotrophe Microbacterium sp. C448 lorsque la sulfaméthazine est présente mais pas nécessairement minéralisée. L’antibiotique aurait envers cette souche une double fonction : diminuer la compétition par son action biocide sur la communauté et constituer une source nutritive exclusive lorsque cela est nécessaire. Ces travaux rapportent aussi l’isolement de deux nouvelles souches antibiotrophes, issues de sédiments naturels de rivières et qui sont phylogénétiquement et fonctionnellement proches de celles déjà répertoriées. Cela souligne l’omniprésence sous-estimée de la fonction et sa probable récente dispersion généralisée. Abordant la thématique de la dispersion bactérienne en générale, ces expériences ont mis en évidence des transferts bactériens entre compartiments environnementaux différents pouvant être influencés par la contamination en antibiotique, interpellant de ce fait sur la nécessité de s’intéresser au cas précis des bactéries antibiorésistantes.

Références

Topp E., Chapman R., Devers-Lamrani M., Hartmann A., Marti R., Martin-Laurent F., Sabourin L., Scott A. and Sumarah M. 2013. Accelerated Biodegradation of Veterinary Antibiotics in Agricultural Soil following Long-Term Exposure, and Isolation of a Sulfamethazine-degrading Microbacterium sp.
Heuer H. and Smalla K. 2007. Manure and sulfadiazine synergistically increased bacterial antibiotic resistance in soil over at least two months.

Publications associées

• BILLET L, PESCE S, MARTIN-LAURENT F, DEVERS-LAMRANI M, 2023. Experimental evidence for manure-borne bacteria invasion in soil during a coalescent event: influence of the antibiotic sulfamethazine. Microb. Ecol. 85, 1463–1472. doi: 10.1007/s00248-022-02020-w. hal-04157280
• BILLET L, PESCE S, ROUARD N, SPOR A, PARIS L, LEREMBOURE M, MOUNIER A, BESSE-HOGGAN P, MARTIN-LAURENT F, DEVERS-LAMRANI M, 2021. Antibiotrophy: Key Function for Antibiotic-Resistant Bacteria to Colonize Soils—Case of Sulfamethazine-Degrading Microbacterium sp. C448. Front. Microbiol., 12:643087. doi: 10.3389/fmicb.2021.643087. hal-03313600
• PESCE S, KERGOAT L, PARIS L, BILLET L, BESSE-HOGGAN P, BONNINEAU C, 2021. Contrasting effects of environmental concentrations of sulfonamides on microbial heterotrophic activities in freshwater sediment. Front. Microbiol. 12:753647. doi: 10.3389/fmicb.2021.753647. hal-03487091
• Martin-Laurent F., Topp E., Billet L., Batisson I., Malandain C., Besse-Hoggan P., Morin S., Artigas J., Bonnineau C., Kergoat L., Devers-Lamrani M., Pesce S., 2019. Environmental risk assessment of antibiotics in agroecosystems: ecotoxicological effects on aquatic microbial communities and dissemination of antimicrobial resistances and antibiotic biodegradation potential along the soil-water continuum. Environ. Sci. Pollut. Res. 26, 18930-18937. doi : 10.1007/s11356-019-05122-0. hal-02195477

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Martin-Laurent F., Topp E., Billet L., Batisson I., Malandain C., Besse-Hoggan P., Morin S., Artigas J., Bonnineau C., Kergoat L., Devers-Lamrani M. and Pesce S., 2019. Environmental risk assessment of antibiotics in agroecosystems: ecotoxicological effects on aquatic microbial communities and dissemination of antimicrobial resistances and antibiotic biodegradation potential along the soil-water continuum. Environ Sci Pollut Res. doi: 10.1007/s11356-019-05122-0.

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