Discussion

Les propriétés de surface ont été caractérisées pour une grande diversité de souches bactériennes sensibles ou résistantes à la bactériocine de classe IIa Cbn BM1. L'analyse en composante principale de ces propriétés montre qu'elles ne permettent pas de discriminer les souches en deux groupes, ou plus, en lien avec leur phénotype de résistance/sensibilité. L'hydrophobicité de surface peut être influencée par différents composants de la paroi bactérienne tels que les protéines localisées en surface, les acides lipotéïchoïques et les lipides (Schär-Zammaretti et Ubbink, 2003 ; Ming et Daeschel, 1995) alors que les surfaces riches en polysaccharides sont généralement faiblement chargées et hydrophiles (Schär-Zammaretti et Ubbink, 2003). Il a également été montré que des modifications des propriétés de surface, dont notamment la charge, sont impliquées dans la résistance à des bactériocines. Ainsi, les variants de L. monocytogenes Scott A résistants à la nisine sont moins hydrophobes que les variants sensibles (Ming Xintian et Daeschel, 1993). De même, il a été montré par une approche de fixation du cytochrome c, que les souches de L. monocytogenes résistantes aux bactériocines de classe IIa ont une surface plus positivement chargée que celle des souches sensibles. Ceci serait dû à des modifications de la D-alanylation des acides téïchoïques et à la lysinilation des phospholipides (Vadyvaloo et al., 2004). La spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (I.R.T.F.) a montré des différences au niveau des acides gras, des protéines et des polysaccharides entre les souches de L. monocytogenes sensibles et résistantes à la sakacine P (Tessema et al., 2009). D'autres analyses d'I.R.T.F. ont également permis de révéler des différences structurales entre des souches d'Enterococcus faecalis JH2-2 sensibles ou résistantes à la divercine RV41 (Calvez et al., 2010). Ces différences sont visibles principalement au niveau des acides gras et des polysaccharides et pourraient réfléter des changements dans la paroi et dans la membrane bactérienne. Ces résultats sont en accord

avec les observations faites sur E. faecium LMA 63, la seule souche résistante du genre Enterococcus, qui présente une surface plus hydrophobe et des propriétés de surface différentes des autres souches d'Enterococcus qui sont sensibles. Cette relation entre une surface plus hydrophobe et un phénotype de résistance n'a cependant pas été observée pour les autres souches. Toutefois, la littérature montre que les souches résistantes présentent d'autres modifications liées à leur phénotype de résistance. Ainsi, les souches résistantes de L. monocytogenes adsorbent une quantité plus faible de nisine en raison d'une diminution du taux de phospholipides anioniques (Ming et Daeschel, 1993) ou montrent une diminution de l'expression du gène mptA (Vadyvaloo et al., 2004). Des résistants à la sakacine P présentent également des modifications au niveau d'autres paramètres tels que la croisance, la tolérance à des stress, la formation de biofilms et montrent des variations de la régulation de l'expression de l'opéron de la mannose phosphotransférase (Tessema et al., 2009). Les souches résistantes d'Enterococcus présentent des modifications de l'expression des gènes codant pour des phosphotransférases, pour le facteur σ⁵⁴ ou pour une glycérophosphodiestérase (Calvez et al., 2010). Ainsi, bien que l'adhésion aux solvants permette la prédiction des comportements d'adhésion (Takahashi et al., 2010) ou de formation de biofilms (Kouidhi et al., 2010) au niveau d'une population bactérienne, cette approche doit être trop macroscopique pour permettre d'étudier des mécanismes ayant lieu à l'échelle d'une seule bactérie (Dorobantu et al., 2008).

Une autre approche expérimentale, basée sur des mesures électrocinétiques, a été utilisée pour caractériser la surface des souches retenues pour cette étude. La perméabilité hydrodynamique et la densité de charge, qui sont intrinsèquement liées à la nature et à la composition de l'enveloppe bactérienne, varient beaucoup parmi les souches testées. Une telle hétérogénéité de ces paramètres a déjà été mentionnée pour des souches d'E. faecalis (van Merode et al., 2006) ou de Legionella pneumophila (Gosselin et al., 2011). Aucune correlation n'est observable entre la sensibilité vis-à-vis de Cbn BM1 et les paramètres électrocinétiques, contrairement à ce qui a été décrit concernant la protamine, un peptide cationique antimicrobien (Potter et al., 2005). Cependant, les souches sensibles montrent des valeurs de paramètres électrocinétiques relativement plus homogènes que les souches résistantes. Ainsi, les valeurs les plus extrêmes ont ainsi été obtenues pour deux souches de Leuconostoc et deux Lactobacillus qui sont des souches résistantes. Ces paramètres doivent moduler l'accessibilité de la bactériocine à la membrane qui est la cible du mécanisme d'action. En effet, des enveloppes caractérisées par une forte densité de charge correspondent à une faible perméabilité hydrodynamique et donc à une faible pénétration d'électrolytes et

une structure plus rigide (Duval et Gaboriaud, 2010), ce qui pourrait constituer une barrière contre l'accessibilité de Cbn BM1 à la membrane.

En conclusion, le M.A.T.S. et les analyses électrocinétiques montrent une grande diversité des propriétés physico-chimiques des surfaces des souches testées et ne permet pas de discriminer ces souches en fonction de leur sensibilité/résistance à la bactériocine Cbn BM1. Comme il a été déjà mentionné par différents auteurs (Nissen-Meyer et al., 2009 ; Vadyvaloo et al., 2004), de nombreux mécanismes doivent contribuer aux phénotypes de sensibilité/résistance. Les propriétés de surface, qui doivent jouer un rôle important dans les mécanismes de sensibilité/résistance au niveau moléculaire, ont cependant un faible pouvoir de prédiction pour discriminer les souches au niveau d'une population globale.

La détermination des propriétés de surface à l'échelle d'une seule bactérie par d'autres techniques pourrait néanmoins être nécessaire pour mettre en évidence une possible corrélation entre ces paramètres et la sensibilité à Cbn BM1.

Cette étude a été rédigée sous forme d'une publication acceptée dans "Journal of Applied Microbiology".