From colonization to infection : kinetics of the respiratory microbiota and microbiological characteristics of endotracheal aspirates in mechanically ventilated patients.
De la colonisation à l'infection : suivi de la composition du microbiote respiratoire et des caractéristiques microbiologiques des aspirats endotrachéaux des patients intubés-ventilés en Réanimation
Résumé
Ventilator-associated pneumonia (VAP) is the most frequent healthcare-associated infection in the ICU and the main respiratory infectious complication of mechanically ventilated (MV) patients. VAP follows the oropharyngeal, digestive or environmental bacterial colonization of the lower respiratory tract. The transition from colonization to infection is not yet fully understood. A respiratory microbiota dysbiosis has been recently shown to occur during MV, which suggests an important role of the respiratory microbiota in VAP. The goal of this PhD work was to better characterize the microbiological evolution of MV patients, particularly in early Staphylococcus aureus VAP (< 7 days). In a first study, analysis of daily respiratory microbiota revealed an inter-individual variability of respiratory microbiota during MV. In S. aureus VAP patients, the increase of some anaerobic bacteria was detected one to two days before VAP occurrence, which could suggest a metabolic cooperation between bacteria. In a second study, we collected all endotracheal aspirates (ETAs) of MV patients in a homogeneous population. We notably found a significant increase in the daily ETA volume before VAP diagnosis with a specificity of 93%. Finally, in a third study, we sequenced the whole genomes of 180 S. aureus isolated from respiratory samples of MV patients. We revealed a polyclonal population with no correlation between virulence profile and S. aureus VAP development. With these three studies, we showed complex microbiological signatures during MV, which could help to better understand early VAP pathophysiology.
La pneumopathie acquise sous ventilation mécanique (PAVM) est l’infection associée aux soins la plus fréquente dans les services de Réanimation et la complication infectieuse respiratoire majeure du patient intubé-ventilé. Elle fait suite à la colonisation des voies respiratoires inférieures par des bactéries de la flore oro-pharyngée, digestive ou environnementale. La transition de la colonisation vers l’infection n’est, pour l’heure, pas bien comprise mais la présence d’une dysbiose pulmonaire au cours de la ventilation mécanique (VM) suggère un rôle important du microbiote respiratoire dans sa survenue. L’objectif principal de ce travail était de mieux comprendre l’évolution du microbiote respiratoire du patient intubé-ventilé, en particulier dans le contexte des PAVM précoces (< 7 jours) à Staphylococcus aureus. Pour cela, dans une première étude, l’analyse quotidienne du microbiote des aspirats endotrachéaux (AET) a montré une forte variabilité inter-individuelle du microbiote au cours de la VM. Chez les patients développant une PAVM à S. aureus, l’augmentation de bactéries anaérobies a été observée un à deux jours avant la survenue de la PAVM, ce qui pourrait suggérer des coopérations métaboliques entre bactéries. Dans une deuxième étude, nous avons collecté l’intégralité des AET dans une cohorte homogène de patients intubés-ventilés et avons mis en évidence une augmentation significative du volume journalier des AET précédant le diagnostic de PAVM précoce, avec une spécificité de 93%. Enfin, dans une troisième étude, le séquençage de 180 génomes entiers de S. aureus isolés de prélèvements respiratoires de patients sous VM, a révélé une population polyclonale. L’analyse des gènes de virulence n’a pas montré de corrélation avec la survenue de PAVM précoces. A travers ces trois études, nous avons révélé des signatures microbiologiques complexes au cours de la VM, qui pourraient permettre de mieux comprendre la physiopathologie de la maladie.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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