Évaluation du risque de dissémination de la résistance aux antimicrobiens présente dans l’environnement par le taux d’invasion du microbiome intestinal humain.

1. Résumé du projet

L’Organisation mondiale de la santé décrit la propagation de l’antimicrobiorésistance comme une crise « menaçant les piliers de la médecine moderne » avec des incidences importantes sur la santé et l’économie. Bien que plusieurs sources de données supportent que des voies environnementales contribuent significativement à la dissémination de l’antimicrobiorésistance entre humains et entre humains et animaux, il demeure difficile d’élaborer des politiques environnementales les contrôlant. Un des problèmes principaux est le manque de données sur l’association dose-à-effet pour évaluer le risque pour la santé publique de l’exposition environnementale aux gènes de résistance aux antimicrobiens (GRA). La présente proposition fait l’hypothèse qu’un des évènements importants associés à la dissémination environnementale de la résistance est l’invasion du microbiome humain par les GRA mobiles. Ceux-ci peuvent être transférés aux pathogènes lors d’une infection. Comme première approche pour évaluer la probabilité d’invasion du microbiome humain, nous allons comparer les taux d’invasion du microbiome intestinal par des GRA présents dans trois environnements différents: un sol fertilisé par des lisiers de poulet (exposition potentielle par l’alimentation), une eau usée traitée (exposition potentielle à l’eau de plaisance), et biofilm d’eau potable. L’alimentation peux aussi moduler les taux d’invasion. Les aliments riches en acides gras saturés caractéristiques d’une diète de type occidental ont été associés à une diversité microbienne plus faible du microbiome intestinal, ce qui ne fut pas le cas pour une diète riche en acides gras polyinsaturés. Les données écologiques suggèrent qu’une communauté microbienne peu diversifiée est plus susceptible à l’invasion. Donc, nous évaluerons aussi la valeur de protection contre l’invasion du microbiome intestinal par les GRA des recommandations alimentaires favorisant une diète riche en acides gras polyinsaturés. Clairement, le concept “d’un monde, une santé” est un élément central de notre approche.

Notre approche inclut plusieurs éléments innovants. Premièrement, les taux d’invasion seront mesurés en utilisant un système de réacteurs pour cultiver in vitro le microbiote intestinal, une approche flexible et peu couteuse comparativement aux tests in vivo. Deuxièmement, les GRA seront observés avec une nouvelle méthode d’analyse basée sur une PCR hautement multiplexée (amplifiant simultanément 444 gènes) produisant des amplicons séquencés par des technologie à très haut débit. Cette méthode permettra une détection sensible des GRA et l’identification de leurs variantes de séquence (nommées allèles). Différents allèles correspondent à des GRA contenus dans différent éléments génétiques mobiles ou portés par différentes espèces. Notre méthode centrée sur les allèles est essentielle pour la compréhension épidémiologique de la dissémination de l’antimicrobiorésistance.

Ce projet est possible grâce à l’association transdisciplinaire d’experts sur la dissémination environnementale de la résistance (Frigon & Côté [collaboratrice]) et sur les interventions alimentaires et la culture in vitro du microbiote intestinal (Agellon & Kubow). Ce projet formera un total de 5 personnes hautement qualifiées : 1 aux PhD, 2 à la maitrise et 2 aux premier cycle. Ceux-ci acquerront d’importantes compétences pour participer à la bioéconomie Québécoise en plein essor. Finalement, ce projet s’inscrit dans les efforts internationaux de contrôle de l’antimicrobiorésistance, et contribuera à améliorer la santé des Québécois avec une approche « d’un monde, une santé ».