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Université Mohamed Khider de Biskra Faculté des sciences exactes et sciences de

Université Mohamed Khider de Biskra Faculté des sciences exactes et sciences de la nature et de la vie Département des sciences de la nature et de la vie THESE DE DOCTORAT EN SCIENCE Domaine : Sciences de la nature et de la vie Filière : Sciences biologiques Spécialité : Microbiologie Réf. : ……………………………………………… Présenté et soutenue par : Toufik AMAIRI Le : 01/07/2021 Thème Résistance aux antibiotiques des Escherichia coli isolés des abattoirs et élevages de poulet de chair au Nord-Est d’Algérie Jury : Président Mme K. Deghnouche Pr. Université de Biskra Promoteur Mr A. Moussi Pr. Université de Biskra Examinateur Mr A. Boubendir MCA. Centre universitaire de Mila Examinateur Mr L. Loucif MCA. Université de Batna 2 Année universitaire : 2020 - 2021 i Dédicaces A mes chers parents A mon épouse et à mes deux filles hadjer et racha A mes frères et mes sœurs A tous mes amis et mes collègues Je dédié encore cette thèse à l’âme de Professeur yahia mouloud, mon ancien encadreur, que inchallah repose éternellement en paix, et que le seigneur lui réserve le paradis comme destination. ii Remerciements Au Professeur Deghnouche Kahramen de la faculte de science exacte et science de la nature et de la vie de l’universite mohamed khider biskra. Pour avoir accepté de présider la soutenance de ma thèse. Hommages Respectueux. Au Professeur Moussi Abdelhamid de la faculté de Science exacte et Science de la nature et de la vie de l’université Mohamed Khider Biskra. Pour avoir encadrer ma thèse, pour ses conseils, et son soutien, Très sincères Remerciements. Au Docteur Boubendir Abdelhafid, maître de conférences « A » au centre universitaire de Mila. Pour avoir accepté à faire partie de mon jury de thèse, Amitiés et sincères remerciements. Au Docteur Loucif Lotfi maître de conférences « A » à l’université Batna 2. Pour nous avoir fait l’honneur de participer à notre jury de thèse, Sincères remerciements. A Madame Mokhtari Wassila et l’ensemble de l’équipe de laboratoire d’hygiène de la daïra d’Arris. Pour m’avoir accueillie au sein de leur établissement et m’avoir permis de réaliser mon projet. Aux Docteurs vétérinaires Gulfen Brahim et Moussaoui Djamel. Pour m’avoir permis de réaliser des prélèvements et de distribuer les questionnaires. C’est grâce à son aide que cette étude est rendu possible. A l’ensemble des vétérinaires, éleveurs et propriétaires d’abattoirs avicoles. Pour accepter de participer volontaire à notre étude. iii Table des matières Liste des figures ...................................................................................... vi Liste des tableaux ................................................................................... vii Liste des abréviations ............................................................................ viii Liste des annexes .................................................................................... x Introduction ........................................................................................... 1 Partie I : Étude bibliographique I.1. Généralités sur Escherichia coli ....................................................................... 2 I.1.1. Définition et classification .................................................................................................. 2 I.1.2. Structure de la bactérie ........................................................................................................ 3 I.1.2.1. Enveloppe bactérienne ..................................................................................................... 3 I.1.2.2. Lipopolysaccharides ........................................................................................................ 4 I.1.2.3. Capsule ............................................................................................................................ 5 I.1.2.4. Appendices périphériques ................................................................................................ 5 I.1.2.4.1. Flagelles ........................................................................................................................ 6 I.1.2.4.2. Pili ou fimbriae ............................................................................................................. 6 I.1.2.5. Cytoplasme ...................................................................................................................... 7 I.1.2.6. Nucléoide ......................................................................................................................... 7 I.1.2.7. Plasmides ......................................................................................................................... 8 I.1.2.8. Iles génomiques & îlots de pathogénicité ........................................................................ 9 I.1.2.9. Intégrons .......................................................................................................................... 10 I.1.2.10. Organisation du génome d’E. coli ................................................................................. 11 I.1.3. Caractères culturaux et biochimiques d’E.coli .................................................................. 12 I.2. Différents groupes d’Escherichia coli .............................................................. 14 I.2.1. Souches commensales ......................................................................................................... 14 I.2.2. Souches pathogènes ............................................................................................................ 15 I.2.2.1. E. coli diarrhéiques .......................................................................................................... 17 I.2.2.2. E.coli extra-intestinal ....................................................................................................... 17 I.2.2.3. Avian pathogenic E.coli (APEC) .................................................................................... 17 I.2.2.3.1. Risque zoonotique des APEC ....................................................................................... 18 I.2.2.3.2. Facteurs de virulence .................................................................................................... 19 I.2.2.3.3. Coliseptécemie chez le poulet de chair ......................................................................... 20 I.3. Utilisation des antibiotiques & résistance bactérienne ........................................... 22 I.3.1. Antibiothérapies des infections dues à Escherichia coli aviaire ......................................... 22 I.3.2. Autres usages des antibiotiques dans les élevages avicoles ................................................ 23 I.3.2.1. Traitement préventif (prophylactique) ............................................................................. 23 I.3.2.2. Additif alimentaire ........................................................................................................... 24 I.3.3. Relation entre l’usage des antibiotiques et le développement de la résistance ................... 24 I.3.4. Définition et mesure d’antibiorésistance ............................................................................ 26 I.3.4.1. Définition ........................................................................................................................ 26 I.3.4.2. Mesure .............................................................................................................................. 26 I.3.4.2.1. Méthode par dilution ..................................................................................................... 26 I.3.4.2.2. Méthode par diffusion ................................................................................................... 27 I.3.5. Origines et mécanismes de la résistance ............................................................................. 29 iv I.3.5.1. Résistance naturelle ......................................................................................................... 29 I.3.5.2. Résistance acquise ........................................................................................................... 31 I.3.5.2.1. Mutations chromosomiques .......................................................................................... 31 I.3.5.2.2. Acquisition de gènes ..................................................................................................... 31 I.3.5.3. Mécanismes de résistance aux antibiotiques .................................................................... 32 I.3.5.3.1. Modification de la cible d’antibiotique ......................................................................... 32 I.3.5.3.2. Inactivation enzymatique d’antibiotique ....................................................................... 33 I.3.5.3.3. Limitation d’absorption d’antibiotique ......................................................................... 34 I.3.5.3.4. Efflux de l’antibiotique à l’extérieur ............................................................................. 35 I.3.6. Multirésistance .................................................................................................................... 36 I.3.6.1. Résistance croisée ............................................................................................................ 36 I.3.6.2. Co-résistance .................................................................................................................... 36 I.3.7. Antibiorésistance chez les animaux d’élevage, quelles conséquences ? ............................ 37 I.3.7.1. Transfert de la résistance ................................................................................................. 37 I.3.7.2. Pertes économique ........................................................................................................... 38 Partie II : Étude expérimentale II.1. Zones d’étude................................................................................................... 40 II.2. Stratégie d’étude ............................................................................................................ 41 II.3. Matériel et méthode ......................................................................................... 42 II.3.1. Matériel .............................................................................................................................. 42 II.3.1.1. Poulaillers ....................................................................................................................... 42 II.3.1.2. Abattoirs ......................................................................................................................... 42 II.3.1.3. Milieux de culture et réactifs utilisés .............................................................................. 43 II.3.2. Méthode ............................................................................................................................. 45 II.3.2.1. Prélèvements des échantillons et acheminement au laboratoire ..................................... 45 II.3.2.2. Analyses bactériologiques .............................................................................................. 47 II.3.2.3. Sérotypage ...................................................................................................................... 48 II.3.2.4. Antibiogramme ............................................................................................................... 49 II.3.2.5. Analyse statistique .......................................................................................................... 50 II.4. Objectifs et méthodologie de l’enquête ........................................................... 52 II.4.1. Elaboration du questionnaire ............................................................................................. 52 II.4.2. Choix des vétérinaires ....................................................................................................... 54 II.4.3. Diffusion et remplissage du questionnaire ........................................................................ 54 II.4.4. Collecte des questionnaires et analyse des résultats .......................................................... 56 II.5. Résultats de laboratoire ................................................................................... 57 II.5.1. Distribution globale des souches isolées ........................................................................... 57 II.5.2. Morphologie et caractères biochimiques ........................................................................... 57 II.5.3. Résultats de sérotypage ..................................................................................................... 60 II.5.4. Résultats d’antibiogramme ................................................................................................ 61 II.5.5. Multirésistance chez les AFEC et APEC .......................................................................... 63 II.6. Résultats de l’enquête ..................................................................................... 65 II.6.1. Localisation des vétérinaires et taux de retour des questionnaires .................................... 65 II.6.2. Elevages avicoles (type et dominance) .............................................................................. 65 II.6.3. Normes d’élevage .............................................................................................................. 66 II.6.4. Motifs d’emploi des antibiotiques dans les élevages ......................................................... 67 II.6.5. Fréquence et modalités de prescription des antibiotiques ................................................. 67 II.6.6. Administration des antibiotiques ....................................................................................... 69 v II.6.7. Vente d’antibiotiques sans ordonnance ............................................................................. 70 II.6.8. Échec d’antibiothérapie et recours à l’antibiogramme ..................................................... 70 II.6.9. Situations d’impasse thérapeutique ................................................................................... 71 II.6.10. Durée de traitement ......................................................................................................... 71 II.6.11. Temps d’attente ............................................................................................................... 72 II.7. Discussion ........................................................................................................ 73 II.7.1. Caractéristiques des élevages de poulet de chair des régions d’étude ............................... 73 II.7.2. Isolement et identification biochimique des E.coli ........................................................... 74 II.7.3. Discussion relative au sérotypage ...................................................................................... 75 II.7.4. Discussion relative à l’association des antibiotiques et l’échec de traitement .................. 75 II.7.5. Lien entre l’utilisation des antibiotiques et l’apparition de la résistance .......................... 75 II.7.6. Discussion relative à la multirésistance ............................................................................. 78 II.7.6.1. L’antibiothérapie du groupe ........................................................................................... 78 II.7.6.2. L’utilisation inapproprié d’antibiotiques ........................................................................ 79 II.7.6.2.1. Utilisation systématique des antibiotiques pour des raisons préventives .................... 79 II.7.6.2.2. Délivrance des antibiotiques sans ordonnance ............................................................ 80 II.7.6.2.3. Absence de la supervision de l’opération d’administration des antibiotiques ............. 81 II.7.6.2.4. Non recours à l’antibiogramme après l’échec de traitement ....................................... 82 II.7.6.2.5. Non-respect des conditions d’usage des antibiotiques par les éleveurs ...................... 82 Conclusion & perspectives .................................................................... 84 Références bibliographiques ................................................................. 86 Annexes ................................................................................................... 94 vi Liste des figures Figure 1: Classification taxonomique d’Escherichia coli . ........................................................ 2 Figure 2 : Composition de l’enveloppe d' E.coli K-12 . ............................................................. 4 Figure 3 : Structure de lipopolysaccharide chez les entérobactéries . ........................................ 4 Figure 4 : Caractéristiques générales des îles de pathogénicité. ................................................ 9 Figure 5 : Comparaison des tailles de pan-génome et core-génome . ...................................... 12 Figure 6 : Représentation des différents groups d’E.coli. ........................................................ 14 Figure 7 : Prévalence de gènes chez trois pathotypes d’ExPEC . ............................................ 18 Figure 8 : Potentiel zoonotique des ExPEC ............................................................................ 19 Figure 9 : Sélection des souches résistantes après utilisation des antibiotiques. ..................... 25 Figure 10 : Broth macrodilution. ............................................................................................. 27 Figure 11 : Antimicrobial gradient method E-test .................................................................. 28 Figure 12 : Interprétation de la CMI ........................................................................................ 29 Figure 13 : Mécanismes de transfère génétique entre les bactéries. ........................................ 32 Figure 14 : Mécanismes de résistance aux antibiotiques. ........................................................ 35 Figure 15 : Sources et modes de transmission de la résistance aux antibiotiques ................... 38 Figure 16 : Localisation des trois wilayas sources des prélèvements. ..................................... 41 Figure 17 : Lésions de Colisepticémie dans une carcasse. ....................................................... 46 Figure 18 : Etapes de l’identification d’E.coli. ........................................................................ 51 Figure 19 : Circuit d’approvisionnement en produits vétérinaires en Algérie. ........................ 55 Figure 20 : Aspect des colonies d’E.coli sur Hektoen et MacConkey. .................................... 58 Figure 21 : E.coli avec test ONPG négatif. .............................................................................. 58 Figure 22: Test TSI .................................................................................................................. 59 Figure 23 : Réaction d’agglutination O78. ............................................................................... 61 Figure 24 : Résistance aux antibiotiques dans les antibiogrammes réalisés. ........................... 62 Figure 25 : Pourcentage des bactéries multirésistantes chez les AFEC et APEC. ................... 63 Figure 26 : Elevages dominants dans les régions d’étude. ....................................................... 65 Figure 27 : Normes d’élevage. ................................................................................................. 66 Figure 28 : Utilisation préventive d’antibiotiques. ................................................................... 67 Figure 29 : Fréquence d’utilisation de différentes familles d’antibiotiques. ........................... 68 Figure 30 : Modalités de prescription des antibiotiques. ......................................................... 69 Figure 31 : Supervision de l’opération d’administration des antibiotiques. ............................ 69 Figure 32 : Pratique de la vente d’antibiotiques sans ordonnance. .......................................... 70 Figure 33 : Taux d’échec d’antibiothérapie. ............................................................................ uploads/Science et Technologie/ resistance-aux-antibiotiques-des-e-coli.pdf