Prévalence de la résistance aux antibiotiques des souches bactériennes cliniques et effet des extraits de plantes et des biomolécules microbiennes sur les souches multirésistantes
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Université Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Faculté des Sciences
Abstract
Antibiotics, used to treat bacterial infections, are one of the most important advances in human medicine in the 20th century. However, this discovery has been accompanied by the emergence and spread of antibiotic-resistant strains. The main species of pathogenic bacteria found in hospital settings and in the community are mainly: Enterobacteriaceae producing extended-spectrum batalactamases ESBL, Gram-negative non-fermenting bacilli resistant to imipenem, and ceftazidim as well as Staphylococcus aureus resistant to méthicilline, the search for an alternative becomes more than necessary ; in order to combat this major health problem .In this context, the objective of this work is to demonstrate the antibacterial activity of the extracts of some medicinal plants ( Origanum glandulosum , Thymus vulgaris, Salvia officinalis, Pelargonium. Roseum , Rosemarinus officinalis and Menthe pulegium )and microbial biomolecules on reference and multi-resistant strains, and the search for molecules inhibiting the formation of biofilms. A total of 323 samples were perform, and 196 strains were collected over 3 months from various samples received at the central laboratory of the military regional university hospital of Constantine; the predominant bacterial group is mainly represented by Enterobacteriaceae producing extended-spectrum beta-lactamases (E-BLSEs) with a level of (27.47%) and marked resistance to betalactams (Ampicillin: 100%, Amoxicillin 100% and Amoxicillin –clavulanate ) .
A significant resistance against quinolones and aminosides were also observed , concerning the strains of P. aeruginosa and A. baumannii resistance to antibiotics include carboxypenicillins,ureidopenicillins,cephalosporins, and even carbapenems . Hydrodistillation of the aerial parts of the 6 species of medicinal plants (Origanum glandulosum Thymus vulgaris , Salvia officinalis Pelargonium .roseum , Rosemarinus officinalis and Menthe pulegium) gave essential oil (EO) yieldes range from 0.5 to 2.09% (m/m).Preliminary evaluation of antibacterial activity allowed us to select the most active EOs :O.glandulosum, T.vulgaris and S. officinalis . Gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC/MS) allowed the identification of 9 compounds for oregano EO and thyme EO , and 14 compounds for sage EO ; oregano essential oil was characterized by thymol richness (49.52); while thyme and sage EO, the major chemical compounds were represented by borneol (76.42%) and camphor (39.62%) respectively. In order to maintain the stability of the EO against certain environmental factors, the encapsulation of EO oregano was carried out by high-speed homogenization (HSH) in nanocapsules and by high-pressure homogenization (HPH) in nanoemulsion, both formulations exhibited relatively significant activity against the sessile form and in the biofilm state at sub-inhibitory concentrations.
The investigation of bacterial antagonism by Lb. plantarum strains in the solid medium was carried out by the double layer method and diffusion in the well .This study made it possible to demonstrate the frequency and level of resistance of the MDR strains in a hospital environment, the results obtained suggest that the EOs, in particular the EO of oregano, could be used in the prevention and treatment of bacterial infections.
Description
Les antibiotiques, utilisés dans le traitement des infections bactériennes, sont l’une des
avancées majeures de la médecine humaine du 20ème siècle. Cependant cette découverte s'est
accompagnée par l’émergence et la dissémination de souches résistantes aux antibiotiques Les principales espèces de bactéries pathogènes rencontrées dans les milieux hospitaliers et dans la communauté sont principalement : les entérobactéries productrices de bêta-lactamases, les bactéries à Gram négatif non-fermentaires résistantes à l'imipénem , et la ceftazidime ainsi que Staphylococcus aureus résistant à la méticilline; la recherche d'alternative devient plus que nécessaire dans le but de lutter contre ce problème de santé majeur . Dans ce contexte , l’objectif de ce travail est de mettre en évidence l’activité antibactérienne des extraits de quelques plantes médicinales ( Origanum glandulosum , Thymus vulgaris , Salvia officinalis , Pelargonium roseum , Rosemarinus officinalis et la Menthe pouliot ) et des biomolécules microbiennes sur des souches des références et multi-résistantes , et la recherche de molécules inhibitrices de la formation des biofilms. Un total de 323 prélèvements a été effectué , et 196 souches ont été collectées durant 3 mois à partir de différents prélèvements reçus au laboratoire centrale de l'hôpital militaire régional universitaire de Constantine ; le groupe bactérien prédominant est représenté principalement par les entérobactéries productrices de bêta-lactamases à spectre étendu (E-BLSE) avec un taux de (27.47%) et une résistance marquée aux β-lactamines ( ampicilline : 100% , amoxicilline 100% et l'amoxicilline –acide clavulanique). Une importante résistance vis -à - vis des aminosides et quinolones a été également observée , concernant les souches de P.aeruginosa et A.baumannii, la résistance aux antibiotiques a englobé les carboxypénicillines, les ureidopénicillines , les céphalosporines , et même les carbapénèmes . L’hydrodistillation des parties aériennes des 6 espèces de plantes médicinales (O.glandulosum
, T.vulgaris , S.officinalis , P.roseum , R.officinalis et la M. pouliot ) a donné des rendements en HE qui varient entre 0.15 et 2.09% (m/m).L'évaluation préliminaire de l'activité antibactérienne nous a permis de sélectionner les huiles essentielles (HEs) les plus actives dont : O.glandulosum , T.vulgaris et S. officinalis . La chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (CPG/SM) a permis l’identification de 9 composés pour HE de l'origan ; ainsi que pour le HE du thym et 14 composés pour HE de la sauge ; l'HE de l'origan était caractérisé par une richesse en thymol (49.52%) ; alors que pour l'HE du thym et de la sauge , les composés chimiques majoritaires étaient représentées par le borneol (76.42%
) et le camphor (39.62%) respectivement. Dans le but de maintenir la stabilité de l'HE contre certains facteurs environnementaux, l'encapsulation deHE de l'origan a été réalisée par homogénéisation à grande vitesse (HSH) en nanocapsules et par homogénéisation à haute pression (HPH) en nanoémulsion. Les deux formulations ont montré une activité relativement significative contre la forme sessile et à l’état de biofilm à des concentrations sub-inhibitrices. La recherche de l’antagonisme bactérien par les souches de Lb.plantarum dans le milieu solide a été réalisée suivant la méthode de double couche et la diffusion en puits .Cette étude a permis de mettre en évidence les fréquences et niveaux de résistance des BMR en milieu hospitalier, les résultats obtenus suggèrent que les HEs notamment celle de l'origan peuvent servir dans la prévention et le traitement dus au infections bactériennes.