Bactéries et Biofilms

Qu'est-ce qu'un biofilm ?

L'activité microbiologique dans un écosystème (environnement aquatique, sol, corps humain, ...) provient en majeure partie d'une flore adhérant aux surfaces dans une structure de type biofilm et/ou agrégats. Un biofilm est défini comme un assemblage supramoléculaire constitué de colonies bactériennes fixées sur un support et enfermées dans une gangue polymère encapsulatrice (constituée de polysaccharides, de protéines, d'acides nucléiques,...). L'organisation, la forme, la densité de ces assemblages ne sont pas liés au hasard. Cette construction est une réponse aux variations des conditions écologiques.

Pourquoi les étudier ?

Le microconsortium formé est très stable, adapté et résistant au stress. Le rôle écologique et économique des biofilms est donc considérable, aussi bien par ses effets positifs (épuration), que par ses effets négatifs (contamination d'implants, biocorrosion, lésions des tissus,...). Une vie propre s'organise au sein de cette matrice protégée par les polymères extracellulaires avec formation de réseaux de pores et de canaux de circulation : accumulation de nutriments, échanges génétiques, concentration microbienne forte, communication entre les cellules, ... . Le biofilm représente ainsi une entité physiologique complexe.

Axes de recherche

Dans le domaine des biofilms, la microscopie électronique à balayage est utilisée à Rouen dans le cadre de travaux réalisés en collaboration avec le groupe "Système à cellules immobilisées" de l'UMR 6522 et le Groupe de Recherche sur les Antimicrobiens et les Micro-organismes (GRAM EA 2656). Deux grands axes sont développés :

(i) un axe médical qui concerne la résistance aux antibiotiques (patients atteints de mucoviscidose) ainsi que les infections prothétiques (biofilms à Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis).

(ii) un axe environnemental dans lequel le rôle des biofilms dans les infections à Yersinia ruckeri en pisciculture ainsi que la physiologie des bactéries adhérant sur les milieux poreux (Flavimonas oryzihabitans) sont étudiés.

Nous cherchons à identifier, par une approche protéomique, les mécanismes moléculaires mobilisés lors de la formation des biofilms et plus particulièrement ceux susceptibles d'être impliqués dans la forte résistance des cellules adhérentes aux inhibiteurs (antibiotiques, biocides ...).

Chercheurs impliqués

	Laurent Coquet, IE2 CNRS Pascal Cosette, MC2 Emmanuelle Dé, MC1 Thierry Jouenne,DR2 Guy-Alain Junter,DR2 Sébastien Vilain, Doctorant
UMR 6143	Jean-Paul Dupont, Pr2 Ludivine Dussart-Baptista,Doctorante Irène Zimmerlin, Collaboration technique MEB
	Laëtitia Bénard, Doctorante Jean-François Lemeland, PU-PH Pierre-Yves Litzler, MD

COQUET L., G.-A. JUNTER and T. JOUENNE. Resistance of artificial biofilms of Pseudomonas aeruginosa to imipenem and tobramycin. J. Antimicrob. Chemother. 1998. 42 : 755-760.

PERROT F., M. HEBRAUD, R. CHARLIONET, G.-A. JUNTER and T. JOUENNE. The protein patterns of gel-entrapped Escherichia coli cells are different from those of free-floating organisms. Electrophoresis. 2000. 21 : 645-653.

PERROT, F., HEBRAUD M.,CHARLIONET R., JUNTER, G.-A. and T. JOUENNE. Cell immobilization induces changes in the protein response of Escherichia coli K-12 to a cold shock. Electrophoresis. 2001. 22 : 2110-2119.

COQUET, L., COSETTE, P¨., QUILLET, L., PETIT, F., JUNTER, G.A. and T. JOUENNE. Occurrence and phenotypic characterization of Yersinia ruckeri srains with biofilm forming capacity in a rainbow trout farm. Appl. Environ. Microbiol. 2002. 68, sous presse.

VILAIN, S., P. COSETTE, G.-A. JUNTER and T. JOUENNE. Phosphate deprivation is associated with high resistance of gel-entrapped, sessile-like, Escherichia coli cells to latamoxef. J. Antimicrob. Chemother. 2002. 49 : 315-320.

COQUET, L., COSETTE, P., JUNTER, G.A., BEUCHER, E., SAITER, J.M. and T. JOUENNE. Adhesion of Yersinia ruckeri to fish farm materials : Influence of cell and material surface properties. Colloids Surf. B : Biointerf. , sous presse