# Dissémination de l'antibiorésistance dans une zone de rejet végétalisée

Florian Giudici, Estelle Saras, Marie-Noëlle Pons, Agnese Lupo, Nouceiba

Adouani, Marisa Haenni, Xavier Bellanger

► To cite this version:

Florian Giudici, Estelle Saras, Marie-Noëlle Pons, Agnese Lupo, Nouceiba Adouani, et al.. Dissémination de l'antibiorésistance dans une zone de rejet végétalisée. Société Française de Microbiologie 2024, Oct 2024, Lille (FR), France. hal-04736682

HAL Id: hal-04736682

https://hal.univ-lorraine.fr/hal-04736682v1

Submitted on 15 Oct 2024

HAL is a multi-disciplinary open access
archive for the deposit and dissemination of sci-
entific research documents, whether they are pub-
lished or not. The documents may come from
teaching and research institutions in France or
abroad, or from public or private research centers.

L'archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est
destinée au dépôt et à la diffusion de documents
scientifiques de niveau recherche, publiés ou non,
émanant des établissements d'enseignement et de
recherche français ou étrangers, des laboratoires
publics ou privés.

<figure><img src="image_1.png" /></figure>

Distributed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
# Dissémination de l'antibiorésistance dans une zone de rejet végétalisée

Florian GIUDICI<fnref n="1" />,<fnref n="2" />,<fnref n="3" /> (florian.giudici@univ-lorraine.fr), Estelle SARAS<fnref n="4" />, Marie-Noëlle PONS<fnref n="2" />,<fnref n="4" />, Agnese LUPO<fnref n="4" />,
Nouceiba ADOUANI<fnref n="1" />,<fnref n="2" />,<fnref n="3" />, Marisa HAENNI<fnref n="4" />, Xavier BELLANGER<fnref n="1" />,<fnref n="3" />
<fnref n="1" /> Université de Lorraine, CNRS, LCPME, F-54000 Nancy, France ;
<fnref n="2" /> Université de Lorraine, CNRS, LRGP, F-54000 Nancy, France ;
<fnref n="3" /> Zone Atelier du Bassin de la Moselle, F-54000, Nancy, France ;
<fnref n="4" /> ANSES - Université de Lyon, Unité Antibiorésistance et Virulence Bactériennes, F-69007 Lyon, France

LCPME LRP
LABORATOIRE REACTIONNELS DES PROCÉS

cnrs
anses
Zones Ateliers
USER FRANCE BASSIN DE LA MOSELLE

## CONTEXTE

Les Zones de Rejet Végétalisées (ZRV), zones humides artificielles, reçoivent de l'eau traitée en sortie de Station de Traitement des Eaux Usées (STEU) avant de la déverser dans l'environnement. Ce passage dans la ZRV a pour but principal d'améliorer la qualité physico-chimique de ces eaux en abattant les concentrations de certains éléments chimiques<fnref n="1" /> ou encore de produits médicamenteux<fnref n="2" />.

Néanmoins, les STEU ne sont pas conçues pour éliminer la totalité des gènes de résistance aux antibiotiques (GRA) et des Éléments Génétiques Mobiles (EGM) qui les portent dans les eaux usées<fnref n="3" />,<fnref n="4" />. Ces GRA/EGM sont alors rejetés en aval de la station de traitement, notamment dans les ZRV. De plus, l'impact du passage de l'eau dans la ZRV d'un point de vue antibiorésistance reste à ce jour inconnu. Il est donc nécessaire d'analyser le devenir des GRA/EGM.

Le but ici est ainsi de déterminer si, déverser de l'eau traitée dans la ZRV, permettrait de faire chuter la concentration de certains marqueurs d'antibiorésistance ou au contraire d'augmenter leur abundance au sein de l'environnement aquatique récepteur. Des campagnes d'échantillonnage mensuelles sur la ZRV de l'agglomération du Grand Reims recevant de l'eau traitée par la STEU sont réalisées. Cette zone de rejet végétalisée, située en amont de La Vesle, est constituée de trois bassins de 2 hectares chacun et plantés de différents végétaux. Cette ZRV est également un foyer de diversité de la faune locale avec la présence de cygnes, ragondins, renards...

<figure><img src="image_2.png" /></figure>

## MÉTHODES

<figure><img src="image_3.png" /></figure>

<figure><img src="image_4.png" /></figure>

### Quantification des marqueurs (qPCR) :

- ADNR 16S,

- EGM : **Intégrons de classe 1 (int1)**, plasmides des familles lncF et lncP,

- Cassettes d'intégron : *aadA*, *aadB*, *aacA4*.

<figure><img src="image_5.png" /></figure>

EGM :

Copies EGM

Copies ADNR 16S

Cassette d'intégron :

Copies cassette

Copies int1

## RÉSULTATS

<figure><img src="image_6.png" /></figure>

### Dénombrement *E. coli* sur milieu m-ColiBlue24

<figure><img src="image_7.png" /></figure>

<figure><img src="image_8.png" /></figure>

Baisse de 2 log entre E<sub>STEU</sub> et S<sub>STEU</sub>: Baisse de 1 log Entrée vs. Sortie des bassins.

Quantifications relativement équivalentes entre les 3 sorties de bassin.

Souches productrices d'OXA-48 : Raoultella spp., Citrobacter freundii, Enterobacter hormaechei, Klebsiella oxytoca, Klebsiella oxytoca.

<table><thead><tr><th>Lieux</th><th>E<sub>STEU</sub></th><th>S<sub>STEU</sub></th><th>B<sub>2</sub>E</th><th>B<sub>1</sub>S</th><th>B<sub>2</sub>S</th><th>B<sub>1</sub>S</th></tr></thead><tbody><tr><td>Phylogénie des souches E. coli</td><td>A, B1, B2</td><td>A, B1, D</td><td>A, B1, D</td><td>A, B1, B2, D</td><td>A, B1, B2, D</td><td>A, B1, B2, D</td></tr></tbody></table>

### Fréquence de détection de résistances (tous les mois cumulés)

<table><thead><tr><th></th><th>E<sub>STEU</sub></th><th>S<sub>STEU</sub></th><th>B<sub>2</sub>E</th><th>B<sub>1</sub>S</th><th>B<sub>2</sub>S</th><th>B<sub>1</sub>S</th></tr></thead><tbody><tr><td>CTXM-1</td><td>86%</td><td>86%</td><td>71%</td><td>14%</td><td>0%</td><td>14%</td></tr><tr><td>CTXM-9</td><td>57%</td><td>29%</td><td>14%</td><td>0%</td><td>0%</td><td>14%</td></tr><tr><td>MDR</td><td>0%</td><td>14%</td><td>14%</td><td>0%</td><td>0%</td><td>0%</td></tr><tr><td>OXA-48</td><td>100%</td><td>57%</td><td>14%</td><td>0%</td><td>0%</td><td>0%</td></tr></tbody></table>

<figure><img src="image_9.png" /></figure>

Diminution des proportions d'entérobactéries antibiorésistantes le long du processus.

<figure><img src="image_10.png" /></figure>

LDD : Lac du Der, zone protégée, témoing : Test de Student, *p*-value <0,05

► Pas de différence significative même si l'antibiorésistance en *int1* est différente entre les 2 sites de prélèvement.

► La composition des intégrons en cassettes *aadB* et *aacA4* est différente entre les 2 sites. Ces marqueurs sont plus abondants (environ 1 log) dans les féces issues du LDD.

Espèces détectées dans les féces : *E. coli* A, *E. coli* B1, *E. coli* B2, *E. coli* D, Aeromonas eucrenophila, Aeromonas caviae, Citrobacter freundii, Acinetobacter calcoaceticus, Pseudomonas fragi.

### Proportion de résistances (44 féces) :

<table><thead><tr><th>Résistance</th><th>BLSE</th><th>CHN</th><th>CTXM-1</th><th>CTXM-9</th><th>MDR</th><th>VIM</th></tr></thead><tbody><tr><td>Proportion</td><td>14%</td><td>2%</td><td>23%</td><td>7%</td><td>5%</td><td>2%</td></tr></tbody></table>

## CONCLUSION & PERSPECTIVES

Il est compliqué de conclure que le passage de l'eau dans la ZRV entraine une amélioration de la qualité de l'eau du point de vue de l'antibiorésistance. S'il y a une amélioration de cette qualité, celle-ci n'est pas clairement constable. En effet, tous les marqueurs suivis ne semblent pas réagir de la même manière durant ce passage dans la ZRV. Par exemple, la variation de l'abondance en intégrons de classe 1 est différente de celle des deux familles de plasmides. En ce qui concerne les GRA, les abondances des cassettes *aadA* et *aacA4* fluctuent de la même manière. De plus, il y a une diminution significative des quantités en *E. coli* et entérobactéries résistances le long du processus d'assainissement de l'eau. La quantité de biomasse bactérienne (Données ADNR 16S non montrées) variant peu durant ce processus, il serait intéressant d'étudier une potentielle modification de la composition des communautés microbienes le long de la ZRV. Par ailleurs, s'intéresser aux phénomènes de transfert de gènes pourrait être une voie permettant de mieux comprendre le devenir de l'antibiorésistance dans cet écosystème. Pour les féces de cygnes, une différence semble se profiler pour les abondances en intégrons de classe 1 et en cassettes *aadB* et *aacA4* en comparaison aux échantillons issus du Lac du Der. La composition du microbiote de ces animaux est ainsi différente entre les deux sites.

<footnote n="1">¹ Maurice, N., Pochet, C., Adouani, N., & Pons, M. N. (2022). Role of seasons in the fate of dissolved organic carbon and nutrients in a large-scale surface flow constructed wetland. Water, 14(9), 1474.</footnote>

<footnote n="2">² Iyasa, H., van Hullebusch, E.D., 2020. Performance comparison of different types of constructed wetlands for the removal of pharmaceuticals and their transformation products: a review. Environ Sci Pollut Res 27, 14342-14364.</footnote>

<footnote n="3">³ Sabri, N.A., van Holst, S., Schmitt, H., van der Zaan, B.M., Gerritsen, H.W., Rijnaarts, H.H.M., Langenhoff, A.A.M., 2020a. Fate of antibiotics and antibiotic resistance genes during conventional and additional treatment technologies in wastewater treatment plants. Sci. Total Environ. 741, 140199.</footnote>

<footnote n="4">⁴ Sekizuka T, Itokawa K, Tanaka R, Hashino M, Yatu K, Kuroda M. Metagenomic Analysis of Urban Wastewater Treatment Plant Effluents in Tokyo. Infect Drug Resist. 2022 Aug 25;15:4763-4777.</footnote>