Etude de l'adhésion bactérienne et la formation de biofilms sur les surfaces du secteur agroalimentaire : Cas de Pseudomonas sur la canalisation d'eau potable et de Salmonella SPP sur l'acier inoxydable

Abstract

Dans son environnement naturel, la majorité des micro-organismes vit adhérente aux surfaces biotiques ou abiotiques. Cette dualité micro-organisme-surface est conditionnée par les propriétés du substrat, les propriétés de la surface bactérienne, et les conditions de l’environnement. L’adhésion microbienne conduit à la formation de biofilms qui sont fréquemment nuisibles en milieux industriel, environnemental et médical. Au niveau de la canalisation d’eau potable, l’émergence des pathogènes est devenue de plus en plus une problématique à préoccupation importante. Ainsi P. aeruginosa est un pathogène opportuniste capable de vivre et de former des biofilms dans les systèmes de la distribution de l’eau, posant par la suite un réel problème de santé publique ajouté aux phénomènes de corrosion. Dans nos travaux, une quarantaine de souches de P. aeruginosa ont été collectées de l’eau potable reçue par le laboratoire de la microbiologie alimentaire de l’Institut Pasteur du Maroc en vue de leur analyse. Ses souches ont fait l’objet de l’étude de leurs phénotypes de virulence et de leurs propriétés d’adhésion au support de Polyéthylène qui gagne à nos jours une grande acceptation par rapport aux conduits métalliques. Sur 250 échantillons d’eau destinés à la consommation humaine, P. aeruginosa a montré une fréquence de 16,8%. Ces souches ont montré une haute présence de facteurs de virulence avec des résistances relatives aux différents antibiotiques. Dans le but de contribuer à la compréhension des mécanismes de l’adhésion bactérienne et de développer de nouvelles stratégies de lutte contre la formation des biofilms aux supports abiotiques, nous avons étudié le pouvoir d’adhésion et la formation de biofilms des souches de P. aeruginosa sur le Polyéthylène. Ainsi, le polyéthylène, malgré sa forte utilisation, demeure un support qui n’échappe pas à une colonisation bactérienne aboutissant à la formation des biofilms qui pourraient nuire à la potabilité de l’eau circulant. Par ailleurs, cette étude s’est intéressé à la détermination des propriétés physico-chimiques (hydrophobicité et donneur-accepteur d’électrons) de la surface bactérienne et du support de Polyéthylène par la technique de (MATS) « Microbial adhesion to solvents » et celle de l’angle de contact respectivement. La confrontation de ces résultats avec ceux de l’adhésion a montré que les interactions acido-basiques contrôlent grandement cette adhésion alors que l’hydrophobicité ne semble pas jouer de rôle significatif dans ce processus. En outre, la littérature scientifique reporte que la coexistence de différentes bactéries au sein d’un biofilm pourrait augmenter les chances des échanges d’éléments génétiques mobiles ce qui peut s’accompagner d’une dissémination des gènes avec apparition de nouvelles souches virulentes et résistantes aux agents antibactériens. Dans ce travail, un plasmide de R d’origine Salmonella a été transféré par électroporation à une souche d’Escherichia coli DH10B sensible aux antibiotiques et incapable de former un biofilm. Les résultats obtenus nous ont permis de montrer une association entre la résistance plasmidique aux antibiotiques et le pouvoir d’adhérence. Ainsi, parmi les transformants obtenus, un clone nommé « TIM1 » a montré en plus de la résistance aux céphalosporines, l’acquisition de la capacité d’adhérer et former le biofilm sur l’acier inoxydable. Cette adhésion est accompagnée par une modification des propriétés de surface cellulaire. L’instauration d’autres phénotypes de virulence a aussi accompagné cette transformation comme la motilité type. « swiming » « swarming » et « twitching ».